MicrobiologaAmbiental

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Microbiología ambiental
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 Microbiología ambiental
 Raquel de los A. Junco Díaz
Eugenio Cisneros Despaigne
El desarrollo científico-técnico alcanzado en los últimos años en las técnicas
microbiológicas ha dado por resultado el aislamiento e identificación de importantes agentes
microbianos en pacientes y en el ambiente, lo que ha conducido a una mayor apreciación de
la función que desempeñan los mismos en las infecciones.
La vigilancia de la calidad sanitaria de las muestras ambientales se hace cada día más
imperiosa, dada la necesidad de detectar agentes de transmisión de enfermedades, mejorar
las condiciones del medio ambiente y con ello la calidad de la vida.
Las enfermedades de transmisión digestiva en general, y algunas de ellas en particular,
son consideradas por la OMS, como uno de los problemas de la salud pública más extendi-
dos en el mundo contemporáneo. En los últimos años, se ha incrementado la frecuencia y el
número de brotes por estas enfermedades, con registros de letalidad y mortalidad no alcan-
zados anteriormente; además, el panorama se ha complicado debido al surgimiento de nue-
vos microorganismos capaces de producir enfermedades a través de las aguas y los alimen-
tos (microorganismos emergentes) y al resurgimiento de otros ya casi olvidados
(microorganismos reemergentes), sobre todo en países en desarrollo.
La vulnerabilidad a las infecciones emergentes no se limita a las naciones en desarrollo
de América tropical. En 1993, Estados Unidos experimentó el mayor brote de enfermedades
transmitidas por el agua de que se tenga noticia. La fuente fue un abastecimiento de agua
municipal urbano contaminado con Cryptosporidium, parásito intestinal que causa enfer-
medad diarreica prolongada en las personas inmunocompetentes y afección grave, a menu-
do potencialmente mortal, en las inmunodeprimidas. También en 1993, la bacteria patógena
emergente Escherichia coli O157:H7 causó un brote epidémico de colitis hemorrágica y
síndrome urémico hemolítico transmitidos por los alimentos, que se extendió a varios esta-
dos y causó al menos cuatro defunciones entre los niños infectados.
La ingestión de agua directamente o en alimentos, su empleo en la higiene personal o la
agricultura, industria o recreación y el hecho de habitar en sus cercanías pueden afectar a la
salud humana.
AGUA
El agua constituye uno de los elementos fundamentales para la existencia del hombre.
Sus múltiples usos, que incluyen abastecimiento público, transporte, recreación, industrial y
agropecuario, demuestran esa importancia vital.
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El agua estéril no es común en la naturaleza. El vapor de agua de las nubes que se halla
a grandes alturas es probablemente estéril, pero cuando se condensa para formar la lluvia,
granizo o nieve, se contamina con los microorganismos del aire y sufre una contaminación
posterior al ponerse en contacto con el suelo. Las aguas superficiales de los ríos, lagos y
océanos contienen, por tanto, microorganismos del aire y del suelo, y también pueden
contener microorganismos procedentes de los desechos.
Cuando el agua se filtra en el suelo, la mayoría de los microorganismos que contiene son
separados por su acción filtrante, pero la filtración es rara vez completa. Las aguas poco
profundas de fuentes y manantiales, e incluso la de los pozos poco profundos, contienen
generalmente cierto número de microorganismos. Las aguas superficiales constituyen un
ambiente más favorable para el desarrollo de los microorganismos que las aguas profundas.
Se entiende como contaminación un cambio significativo, fugaz o continuo en la com-
posición o condiciones normales de un medio o sistema, en este caso el agua. Tales cambios
afectan el recurso en sí o su uso para un fin determinado (ingestión humana, riego, vida
acuática, uso recreativo o industrial), y los agentes que los provocan, pueden ser químicos,
físicos o biológicos, o la unión de algunos de ellos.
El agua se considera contaminada si está presente alguna sustancia o condición que
invalide su uso para un propósito en particular. Por ejemplo, el agua de bebida está contami-
nada si contiene microorganismos indicadores como los coliformes fecales y la presencia de
algún patógeno, según los criterios microbiológicos normados. Sin embargo, puede que sea
segura para la natación o para riego en la agricultura.
El agua usada para beber se contamina por lo general con microorganismos patógenos
procedentes de un solo origen. En la práctica, la vía de los microorganismos patógenos para
incorporarse al agua de bebida son las aguas residuales. El agua de piscina y de las playas
puede ser contaminada directamente por personas infectadas.
La contaminación de las aguas se ha ido incrementando a lo largo de los años y ha sido
causada por el desarrollo industrial, el crecimiento demográfico y la ocupación del suelo de
forma intensa y acelerada, lo cual ha provocado la contaminación de los recursos hídricos
disponibles para el consumo humano, recreación y múltiples actividades, así como ha au-
mentado considerablemente el riesgo de transmisión de enfermedades de origen hídrico.
ENFERMEDADES RELACIONADAS CON EL AGUA
Tradicionalmente son clasificadas en dos grupos:
1. Enfermedades de transmisión hídrica: son aquellas en que el agua actúa como vehículo
del agente infeccioso. Los principales agentes etiológicos transmitidos de esta forma
son: bacterias (Salmonella typhi), virus (hepatitis A), protozoarios (E. histolytica) y
helmintos (Ascaris lumbricoides), que llegan al agua a través de contaminantes como:
excreciones fecales y urinarias del hombre y los animales, aguas negras y efluentes de
alcantarillas y el suelo. Dentro del extenso grupo de enfermedades de transmisión hídrica
merecen destacarse por su importancia: las enfermedades diarreicas agudas, el cólera, la
fiebre tifoidea y la hepatitis infecciosa. Tanto los enfermos como los portadores que
eliminan agentes patógenos en las heces y la orina propagan las infecciones. Los porta-
dores pueden ser pacientes ya restablecidos pero que albergan todavía el agente infec-
cioso sin experimentar otro trastorno, o enfermos leves o asintomáticos no identificados
ni diagnosticados.
2. Enfermedades de origen hídrico: son aquellas causadas por determinadas sustancias
químicas, orgánicas o inorgánicas presentes en el agua en concentraciones inadecuadas.
Por ejemplo, metahemoglobinemia en niños, provocada por la ingestión de concentracio-
nes excesivas de nitratos.
Una diferencia importante entre estas dos categorías es que las enfermedades produci-
das por microorganismos se manifiestan en los individuos en episodios agudos, mientras
que las producidas por sustancias químicas tóxicas pueden manifestarse tanto en forma
aguda como en forma acumulativa crónica, en dependencia de la concentración de la sustan-
cia en el agua.
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Según los datos de la OMS a finales de la década del 80 del siglo XX, 80 % de las
enfermedades que ocurren en los países en desarrollo son ocasionadas por la contaminación
del agua, y se reporta que cada año, 15 000 000 de niños de 0 a 5 años mueren directa o
indirectamente por la falta de agua y residuales o deficiencias en los sistemas de abasteci-
miento de agua. Solo 30 % de la población mundial tiene garantía de agua tratada. En América
Latina y el Caribe como grupo, las enfermedades entéricas constituyen uno de los proble-
mas de salud más graves de la región. El hecho de que solo 72 % de la población urbana
y 2 % de la población rural cuenten con sistema de alcantarillado agrava esta situación.
TOMA DE MUESTRA DE AGUAS PARA ANÁLISIS
MICROBIOLÓGICO
Significa obtener una muestra representativa del agua para poder determinar su calidad
microbiológica desde el punto de vista sanitario. Por consiguiente, la toma de muestra debe
respetar la composición microbiológica del agua colectada.
Se utilizarán frascos de vidrio con boca ancha y tapa esmerilada o de polipropileno,
limpios y esterilizados en autoclavea 121 °C durante 15 min con una capacidad mínima de
250 mL, aunque es útil disponer de otros frascos de mayor capacidad cuando la técnica
analítica así lo exija.
El volumen de la muestra que se vaya a tomar debe ser el adecuado para que se puedan
efectuar la totalidad de los análisis físico-químicos y microbiológicos, y estará en función de
la técnica analítica que se utilizará.
Una vez tomada la muestra se deberá remitir cuanto antes al laboratorio. Es conveniente
iniciar el análisis antes que transcurran 6 horas desde la toma de la muestra. Sin embargo,
podrá demorarse su análisis hasta 24 horas cuando haya sido conservada en refrigera-
ción a 4 °C.
Cuando se estime que el agua que se analizará contenga trazas de cloro, será necesario
neutralizar su efecto bactericida en el momento del muestreo. Para ello, antes de la esteriliza-
ción del frasco se le añadirá una cantidad suficiente de tiosulfato de sodio; para un volumen
de 250 mL es suficiente 0,2 mL de una solución acuosa a 3 % de tiosulfato de sodio 5-hidrato
(S2O3Na2-5H2O). Esta solución puede añadirse sistemáticamente a todos los frascos, ya que
en caso de que el agua no contenga cloro, la presencia de tiosulfato a estas concentraciones
no posee efectos nocivos sobre el contenido bacteriano del agua.
La toma de muestra para análisis microbiológico de aguas deberá ser realizada por
personas debidamente adiestradas.
MÉTODOS DE ESTUDIO
Como la preservación de la calidad de las aguas es una necesidad que exige una seria
atención por parte de las autoridades sanitarias, se hace imprescindible establecer controles
de rutina. Pero como los métodos de aislamiento de los microorganismos patógenos son
complejos y prolongados, y además su número en las muestras del ambiente es reducido e
intermitente, considerando que los agentes patógenos de vehiculación hídrica tienen como
punto común su eliminación a través de las heces de individuos o animales enfermos o
portadores, una alternativa para la valoración de la calidad microbiológica del agua es la
búsqueda de organismos que se encuentran normalmente en las heces, y son indicadores de
contaminación fecal. Esto constituye una vía sensible y específica de estimar la calidad del
agua desde el punto de vista de la higiene. La presencia de estos microorganismos en aguas
indica la ocurrencia de contaminación fecal, lo que evidencia el riesgo de la presencia de
gérmenes patógenos. Este precedente tan utilizado en el control de las aguas, también se ha
empleado para valorar la calidad microbiológica de los suelos y sedimentos.
Es recomendable utilizar un sistema de indicadores y la selección de un indicador u otro
está en dependencia de la naturaleza de la muestra, de la información requerida y otros. A
pesar de que uno de los criterios más difundidos que refleja la posibilidad de detectar
patógenos es la distribución de las muestras positivas a este germen según el rango de
densidad de las bacterias indicadoras, ha sido reportada la presencia de patógenos, en
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especial Salmonella, en ausencia de bacterias indicadoras fecales o a bajas densidades de
estos microorganismos, por lo que se sugiere la detección directa de estos patógenos.
No existe un indicador "ideal", por lo que los microorganismos o grupo de
microorganismos utilizados con esta finalidad presentan ventajas y limitaciones que deben
ser consideradas antes de su aplicación. Entre los más utilizados están: coliformes totales,
coliformes fecales, E. coli, enterococos, colifagos y Clostridium perfringes.
Para la selección de un indicador microbiológico de contaminación se deben tener en
cuenta los requisitos siguientes:
1. Ser un microorganismo o grupo de microorganismos prevalentes en heces y residuales.
2. Deben estar presentes en mayor número que los microorganismos patógenos.
3. Ser fácilmente aislados, identificados y cuantificados.
4. Ser más resistentes que los microorganismos patógenos a los desinfectantes y al estrés
ambiental.
5. Estar ausentes o al menos presentes en un número pequeño en otras fuentes.
6. No ser capaces de multiplicarse en el ambiente.
Con la finalidad de poder evaluar las condiciones sanitarias de las aguas, cada país ha
establecido normas de calidad para los diferentes tipos de aguas, basados en investigacio-
nes propias o en la experiencia de otros países con características semejantes, por lo que
difieren de un país a otro. En Cuba están establecidas normas para agua potable, lugares de
baños en costas y en masas de aguas interiores, fuentes de abastecimientos de aguas e
instalaciones hidrosanitarias, etc.
En el agua potable no se permite la presencia de coliformes fecales, enterobacterias,
virus patógenos, helmintos ni protozoarios, por lo que se determina la calidad bacteriológica
mediante el conteo de coliformes totales, coliformes fecales y estreptococos fecales. Entre
los indicadores más utilizados para evaluar la calidad bacteriológica de las zonas de baño se
destacan los coliformes totales, coliformes fecales, enterococos, E. coli y colifagos.
Tradicionalmente las técnicas microbiológicas empleadas para evaluar la calidad sanita-
ria de las aguas son: número más probable (NMP), filtro de membrana y presencia y/o
ausencia (P-A). Cada técnica tiene sus limitaciones que deben ser tomadas en consideración
de acuerdo con el propósito del examen.
Para los análisis que utilicen la técnica NMP se tomará un volumen mínimo de 250 mL de
la muestra que se analizará, y para los que empleen la de filtro de membrana, se tomarán como
mínimo 500 mL.
El método de NMP es el más comúnmente usado en el mundo. Es una técnica relativa-
mente fácil de realizar y podrá utilizarse para cualquier tipo de agua. Esta prueba está basada
en la delimitación del número de bacterias que se vaya a determinar, mediante la siembra de
distintos volúmenes del agua que se analizarán en series de tubos que contengan un medio
de cultivo líquido con incubación a temperaturas adecuadas de acuerdo con el microorganis-
mo en estudio.
El método de filtro de membrana está basado en la determinación del número de bacte-
rias, mediante filtración de determinados volúmenes del agua que se analizarán por filtros de
membrana e incubación sobre medios de cultivo selectivos a temperaturas adecuadas. Esta
técnica es útil en el análisis de aguas poco contaminadas.
La técnica de P-A ha ganado aceptación por su simplicidad y bajo costo. Sin embargo,
no es una técnica cuantitativa y, por lo tanto, su uso es de valor limitado.
SUELO
El suelo constituye un sustrato de excelentes condiciones para el desarrollo de la vida
microbiana. El conjunto de propiedades físicas y químicas generadas por la interacción de
sustancias minerales y orgánicas muy variadas, agua y aire, han creado condiciones ecológicas
que permiten la existencia de un elevado número de microorganismos con requerimientos
nutricionales y propiedades fisiológicas muy diferentes.
La contaminación del suelo es, por lo general, consecuencia de hábitos antihigiénicos,
diversas prácticas agrícolas y métodos inapropiados de eliminación de desechos sólidos y
líquidos, pero también puede originarse en la precipitación de la contaminación atmosférica.
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Los gérmenes patógenos más significativos en el humano se presentan en el suelo en
forma natural:
1. Gérmenes autóctonos: son los que intervienen activamente en las funciones bioquímicas
de la comunidad, son nativos del suelo.
2. Gérmenes alóctonos: penetran en las capas superficiales del suelo por medio de las
precipitaciones, lodo, estiércol animal, y pueden persistir en este medio en dependencia
de diversos factores, como son: contenido de materia orgánica, capacidad de retención
de humedad, temperatura, luz solar y actividad de los microorganismos del suelo; no
participan de forma significativa en las actividades de la comunidad. Desaparecen del
suelo por el proceso de autodepuración natural.
Para que se produzca la enfermedad en el hombre debe considerarse losiguiente:
1. Que la cadena infecciosa termine en el hombre.
2. Que los microorganismos transportados por la cadena se presenten en el hombre en
cantidad necesaria y estado virulento.
3. La susceptibilidad del individuo.
Los microorganismos que son capaces de contaminar el suelo y provocar enfermedades
en el hombre pueden dividirse en tres grupos:
1. Organismos patógenos excretados por el hombre, transmitidos por contacto directo de
las personas con el suelo o por consumo de frutas y verduras cultivadas en suelos
contaminados (hombre-suelo-hombre). El suelo y las cosechas pueden contaminarse
con los agentes bacterianos del cólera, salmonelosis, disentería bacilar, fiebre tifoidea y
con los agentes protozoarios de la amebiasis; aunque hay que señalar que estas enferme-
dades se transmiten con mayor frecuencia por el agua y los alimentos. En este primer
grupo son importantes los helmintos: Ascaris lumbricoides, Necator americanus y
Trichuris trichuria por la prevalencia y gravedad de sus infecciones. Poseen la caracte-
rística de que sus huevos o larvas se convierten en infecciosos después de un período de
incubación en el suelo, y sus tiempos de supervivencia varían grandemente, por ejemplo,
los huevos de Ascaris pueden sobrevivir en el suelo por varios años.
 El reuso de agua residual y el empleo de lodos como acondicionador de los terrenos se ha
incrementado en los últimos años. Cuando los lodos se diseminan en los terrenos, las
bacterias patógenas pueden sobrevivir algunos meses, los virus de 3 a 4 meses y los
trofozoitos de protozoos menos de 1 semana, pero los huevos de helmintos pueden
persistir por varios años. A pesar de que el agua residual sufre un proceso de tratamiento,
algunos patógenos sobreviven a este, por lo que constituye un peligro potencial para la
salud, ya que a pesar de las condiciones ambientales desfavorables y la competencia
biológica que ocurre en el suelo, un número suficiente de microorganismos pueden
subsistir en las condiciones agrícolas normales y contaminar alimentos que son ingeri-
dos sin cocción por el hombre.
2. Organismos patógenos de los animales, transmitidos al hombre por contacto directo con
el suelo contaminado por desechos de animales infectados (animal-suelo-hombre). En
este grupo se pueden incluir zoonosis como la leptospirosis. En esta enfermedad el suelo
constituye parte de la cadena de transmisión, por lo que son reportados numerosos
casos entre trabajadores agrícolas, en especial de arrozales y cañaverales. La fiebre Q
(Coxiella burnetti) y el ántrax (Bacillus anthracis) están incluidos en este grupo.
3. Organismos patógenos que se encuentran en estado natural en el suelo y se transmiten
al hombre por contacto con el suelo contaminado (suelo-hombre). Se incluye en este
grupo: Clostridium tetani, el cual provoca una enfermedad aguda en el hombre mediante
la liberación de una toxina, la mortalidad es muy variada en dependencia de la edad y el
período de incubación; las micosis profundas y generalizadas debido a hongos, que
normalmente proliferan en forma saprofita y en determinadas condiciones se convierten
en patógenos e invaden determinados tejidos o sistemas completos.
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 Además de los suelos utilizados con fines agropecuarios, son de gran interés los
suelos de las áreas de recreación, en especial los sedimentos de las aguas dulces y saladas,
ya que pueden constituir un reservorio de bacterias entéricas, por lo que al resuspenderse
los mismos con la actividad del hombre, pueden alterar la calidad microbiológica del agua y
contaminarse el hombre en su contacto con ella o al ingerirla. La supervivencia de las bacte-
rias entéricas es mayor en los sedimentos por los procesos de sedimentación y absorción
que ocurren en ellos, además del desarrollo de mecanismos de osmorregulación en los
microorganismos, por las concentraciones de sales y materia orgánica en los sedimentos
marinos.
Para realizar la valoración sanitaria de los suelos, son imprescindibles, como referencia,
normas en las que estén comprendidas las cantidades máximas admisibles de microorganismos
indicadores y patógenos. Los esquemas propuestos no han estado lo suficientemente fun-
damentados. Es necesario hacer un sistema de valoración complejo donde se considere: el
uso del suelo, la capacidad de absorción y la superposición de contaminación de origen
químico. Para llegar a este objetivo es necesario llevar a cabo métodos sensibles de detec-
ción de los microorganismos y realizar estudios epidemiológicos para analizar las cadenas de
transmisión.
PELOIDES (FANGOS MEDICINALES)
La utilización de peloides en los últimos años ha tenido un gran incremento, con gran-
des perspectivas en la terapéutica, la cosmetología y el turismo de salud. Con vista al empleo
de un peloide con la calidad requerida, son utilizados en su valoración sanitaria indicadores
de contaminación para garantizar la disminución del riesgo a la salud humana.
Es de suma importancia que las normas y las investigaciones sobre la valoración de las
aguas, suelos y sedimentos sean realizadas con base en un control sistemático, en el que se
tengan en consideración las variaciones estacionales y la representatividad de las muestras
analizadas.
ALIMENTOS
Entre los diversos aspectos que abarca la microbiología de los alimentos, destacan dos
campos de interés bien definidos: por un lado la protección del consumidor frente a las
enfermedades de origen microbiano transmitidas por los alimentos, y por otro, la prevención
de las alteraciones de estos productos debidas a los microorganismos.
Cuando es la salud de un consumidor la que está expuesta a un riesgo, la legislación
sobre los alimentos suele ser muy severa. Si se trata de alteraciones de los alimentos, la
actitud de las industrias de alimentos, debido a las enormes pérdidas económicas derivadas
de estas alteraciones, obligan a estas empresas a poner en práctica medidas eficaces para
evitarlas o, al menos, reducirlas.
Existen tres situaciones que son esenciales en microbiología de los alimentos:
1. Los alimentos que contienen cantidades peligrosas de bacterias patógenas o niveles de
toxinas bacterianas que exceden el umbral, para que se manifiesten síntomas clínicos en
el consumidor, los alimentos no presentan, casi nunca, signos claros de alteración, lo que
determina que puedan ser consumidos, hecho que no ocurriría si la alteración fuera
evidente.
2. Por lo general, las medidas que son eficaces para controlar el crecimiento de los
microorganismos causantes de enfermedades transmitidas por los alimentos, no lo son
necesariamente para evitar el crecimiento de los microorganismos causantes de alteracio-
nes.
3. Por el contrario, la inhibición del crecimiento de los microorganismos productores de
alteraciones, especialmente por una refrigeración adecuada, también es efectiva en la
mayoría de los casos para controlar el crecimiento de microorganismos patógenos;
aunque ciertas bacterias patógenas, los virus, los protozoos y los helmintos presentes
conservan su poder infectivo o infestante.
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El principal peligro derivado de la contaminación de los alimentos por microorganismos
surge de la posibilidad de su posterior multiplicación, lo que puede determinar que se
originen números de microorganismos suficientes para producir casos de enfermedad en el
consumidor o modificar los caracteres organolépticos de los alimentos, lo que los hace
inadecuados para el consumo.
En términos generales, puede decirse que se cuenta con suficientes conocimientos
científicos y tecnológicos para producir alimentos de buena calidad microbiológica; el pro-
blema reside en la aplicación práctica de estos conocimientos, que está condicionada al
factor humano: la educación del personal que trabaja en las industrias de los alimentos y el
no cumplimiento de las prácticas recomendadas para la manipulación de estos productos.
La mayor parte de los procedimientos relacionados con el análisis microbiológicode los
alimentos ha sido diseñada como pruebas para comprobar la inocuidad del producto para el
consumo humano.
Existen determinados factores que afectan a la población bacteriana presente en los
alimentos, tales como el grado de anaerobiosis, la temperatura, el pH, presencia de azúcares,
humedad, etc.; los que determinarán el tipo predominante de microorganismo. Entre los
factores que más afectan el crecimiento bacteriano se encuentran la temperatura, la hume-
dad, factores que permiten la penetración (magullamiento de las frutas, lavado de huevos,
etc.) y la autolisis. Autolisis significa literalmente “disolverse a sí mismo”; tan pronto como
mueren las células, se liberan enzimas que disuelven las paredes celulares y los protoplastos
en diverso grado, en dependencia del tejido y de las condiciones ambientales.
Dado que los métodos utilizados para la preservación de los alimentos, tales como las
bajas temperaturas, la irradiación, la desecación, el calor, salado, azucarado, ahumado, acidi-
ficación, preservativos químicos y otros, muy pocos son bactericidas, la finalidad principal
de estos tratamientos es alargar la vida útil de los alimentos y eliminar la presencia de
organismos patógenos. La naturaleza de los alimentos como vehículo de la población
bacteriana contaminante debe tenerse en cuenta, porque de ella dependerán los
microorganismos presentes en el mismo. Por ejemplo:
1. Carne: el interior de la carne intacta es estéril o casi estéril, a menos que provenga de un
animal infectado. No obstante, la superficie puede contaminarse con el polvo del suelo o
por el manejo inadecuado desde el punto de vista sanitario, después del desmembramien-
to del animal.
2. Carne molida: el proceso de molido introduce los contaminantes de la superficie al
interior de la carne y puede calentarla lo suficiente como para acrecentar considerable-
mente la multiplicación bacteriana.
3. Leche: su elevada actividad de agua, su pH mediano y su abundante aporte de nutrientes
hacen de la leche un excelente medio para el crecimiento microbiano. Esto exige unas
rigurosas normas de higiene, tanto en su producción como en su tratamiento. Los
microorganismos que se encuentran en la leche tienen tres orígenes: el interior de la ubre,
el exterior de los pezones y sus alrededores próximos, el ordeño y los utensilios que se
utilizan para manipular la leche. Las bacterias que alcanzan la parte externa del pezón
pueden invadir el orificio y desde allí el interior de la ubre, y llegar a producir una mastitis,
cuyos agentes patógenos más importantes son: Staphylococcus aureus, Escherichia
coli, Streptococcus agalactiae, Streptococcus uberis, Pseudomonas aeruginosa,
Corynebacterium pyogenes, Salmonella, Listeria monocytogenes, Mycobacterium bovis
y Mycobacterium tuberculosis, muchos de ellos patógenos humanos. La leche fresca es
el punto de partida de varios productos alimenticios, tales como la leche pasteurizada,
quesos, yogourt, leche evaporada, leche en polvo, leche condensada y mantequilla.
4. Pescado: el cuadro general es similar al de la carne sin moler, pero la población bacteriana
puede incluir formas marinas halófilas y psicrófilas. Microorganismos patógenos impor-
tantes relacionados con el pescado son: Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus,
otras especies de vibrio halofílicas, virus entéricos, etc.
5. Mariscos: estos se contaminan durante el manejo, pero es frecuente que lleven también
microorganismos procedentes de su ambiente marino. Los mariscos recogidos en un área
donde desaguan aguas negras pueden contener numerosas bacterias de dichas aguas,
incluyendo enterobacterias patógenas y virus. Los hábitos alimentarios tienen una gran
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influencia en los brotes de enfermedades que se presentan en diferentes países, por
ejemplo: brotes de cólera en países con el hábito de consumir pescado crudo, brotes de
hepatitis u otras enfermedades bacterianas relacionadas con el consumo de moluscos
bivalbos crudos, etc.
6. Frutas y vegetales: la mayoría de los vegetales tiene una contaminación superficial
considerable con organismos del suelo. Las frutas y vegetales con cáscara gruesa son
razonablemente resistentes a la penetración de las bacterias, a menos que se magullen;
las frutas y vegetales suaves pueden dañarse más fácilmente, mientras que las frutas
ácidas ofrecen un ambiente selectivo para levaduras y hongos filamentosos.
7. Huevos: las bacterias pueden ser incorporadas a los huevos a través de los ovarios u
oviductos infectados; si no ocurre así, el interior de los huevos generalmente es estéril.
La superficie se contamina inmediatamente después de la postura, pero normalmente la
penetración de las bacterias es evitada por una capa mucilaginosa seca sobre la superfi-
cie; sin embargo, esta capa es fácilmente removida por lavado o por manejo excesivo, en
cuyo caso el interior del huevo se contamina. Las bacterias que se encuentran en la
superficie de los huevos provienen del suelo y de las heces de las aves; es común
encontrar una flora mixta, pero los organismos fermentadores predominan en el interior
del huevo.
8. Pan: la harina con la cual se hace el pan contiene carbohidratos polisacáridos y proteí-
nas, a las cuales se agregan grasas comestibles. La hidrólisis de los polisacáridos, que
llevan a cabo las levaduras o las bacterias adicionadas para hacer que el pan esponge, y
la hidrólisis parcial de las proteínas realizadas por enzimas presentes en la harina, da por
resultado una mezcla que es ideal para el crecimiento bacteriano. El horneado mata a la
mayoría de los gérmenes, pero las esporas de los géneros Bacillus y Clostridium, así
como diversos hongos, persisten y pueden germinar para producir una nueva flora, a
menos que se añadan preservativos.
FUNDAMENTOS DE LOS PROCEDIMIENTOS ANALÍTICOS
La colonización microbiana en los alimentos no es homogénea, lo que determina una
fuerte estratificación de la distribución microbiana. Por consiguiente, nunca se insistirá
suficientemente en que, con mucho, el factor más importante en el análisis microbiológico de
los alimentos es el método del muestreo. La toma de las muestras es el primer paso de una
cadena para decidir acerca de ciertas características de un alimento, por lo que es importante
que esta sea representativa del producto que se pretende analizar. Las condiciones de trans-
porte, así como el tiempo comprendido entre la recolección de las muestras y su entrega al
laboratorio, influyen notablemente en los resultados obtenidos.
Para la toma correcta de las muestras es necesario contar con el equipo y envases
adecuados a la naturaleza y estado físico del producto. Todo el material utilizado en la toma
de muestras para análisis microbiológico debe haber sido previamente esterilizado y bien
conservado hasta el momento de su uso. Los instrumentos de muestreos deben ser de acero
inoxidable, deberán utilizarse recipientes isotérmicos provistos de refrigerantes para el tras-
lado de las muestras que lo requieran, que se realizará lo antes posible, hacia el laboratorio,
correctamente identificadas.
MÉTODOS DEL EXAMEN MICROBIOLÓGICO
DE LOS ALIMENTOS
La determinación de la calidad microbiológica de un alimento o de un constituyente del
mismo puede ser necesaria para definir su vida útil o su aptitud para el consumo humano, o
para indicar la presencia de un organismo patógeno en los casos en los que un alimento haya
sido implicado en una enfermedad transmitida por alimentos (ETA), si hubiera brote.
El aislamiento de organismos patógenos concretos, que pueden estar presentes en
cantidades muy escasas pero significativas en presencia de otros organismos, con frecuen-
cia exige procedimientos laboriosos, que pueden implicar el enriquecimiento en medios que
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estimulan el crecimiento del patógeno, a la vez que inhiben el crecimiento de la flora acompa-
ñante, seguido del aislamiento en medios selectivos diagnósticos, y finalmente la aplicación
de pruebas confirmativas bioquímicaso serológicas.
UTILIZACIÓN DE LOS MICROORGANISMOS
INDICADORES
En el análisis microbiológico de los alimentos listos para el consumo que recibieron un
tratamiento para garantizar su inocuidad, la utilización de los microorganismos indicadores
servirá para comprobar si el proceso de elaboración ha sido efectivo para la eliminación de
los microorganismos patógenos inicialmente presentes, mediante un tratamiento adecuado
(calor, cloración, acidificación, fermentación, etc.); si ha habido recontaminación, o si el
almacenamiento o conservación posterior ha evitado la proliferación del número muy redu-
cido de microorganismos indicadores que sobrevivieron al tratamiento.
Entre las determinaciones que se realizan en microbiología de los alimentos para cono-
cer la presencia y número de las unidades formadoras de colonias por gramo o mililitro del
alimento (UFC/g ó UFC/ mL) como indicadores de calidad sanitaria se encuentran:
1. Determinación cuantitativa de aerobios mesófilos.
2. Determinación cuantitativa de coliformes totales.
3. Determinación cuantitativa de coliformes fecales.
4. Determinación cuantitativa de enterobacterias totales.
5. Determinación de Escherichia coli.
6. Determinación cuantitativa de hongos filamentosos y levaduras viables.
7. Determinación de estreptococos del grupo D de Lancefield.
La utilización de ciertos gérmenes del grupo coli-aerógenes para valorar la calidad higié-
nica del agua y de los alimentos es una práctica establecida desde hace muchos años;
aunque este grupo no tiene validez taxonómica.
Los coliformes fecales, grupo más restringido, son aquellos capaces de crecer a tempe-
raturas más elevadas (44,5 °C); fue ideado como método que proporciona una forma más
rápida y reproducible para demostrar la presencia de E. coli sin necesidad de tener que
utilizar pruebas confirmadoras para esta especie.
Algunos países europeos utilizan como indicador la determinación de enterobacterias
totales, que expresan la calidad higiénica de un producto igual que los coliformes totales.
Tipos de pruebas utilizadas
1. Examen directo.
2. Recuentos en placa: método de placa vertida y siembra por estrías.
3. Recuento del número más probable.
Los métodos antes señalados son bacteriológicos convencionales, y tienen varias fa-
ses: cultivos de enriquecimiento, no selectivos y selectivos, seguidos de confirmaciones
bioquímicas y serológicas, lo cual hace que estas técnicas sean muy laboriosas y consuman
mucho tiempo.
Con el objetivo de mejorar la eficacia de estos métodos, aumentando la sensibilidad y
reduciendo el tiempo de obtención del resultado final, comenzaron a desarrollarse diversas
técnicas, primeramente aplicadas en la microbiología clínica, muchas de ellas ligadas a los
avances de la biotecnología; estas son:
1. Pruebas físico-químicas:
a) Impedancia o conductancia.
b) Microcalorimetría.
c) Bioluminiscencia.
Microbiología y Parasitología Médicas
652
d) Filtración: directa sobre membrana o a través de filtros con membrana reticulada,
ambos basados en epifluorescencia.
e) Radiometría y espectometría.
2. Técnicas inmunológicas:
a) Aglutinación látex simple y reversa pasiva.
b) Ensayos inmunofluorescentes.
c) Ensayo inmunoenzimático: directo e indirecto, ELISA y MICROELISA.
3. Técnicas basadas en los ácidos nucleicos:
a) Pruebas con sondas de ácidos nucleicos.
b) Métodos de amplificación in vitro: PCR.
Está reconocida ampliamente la eficiencia de la tecnología moderna en el campo de la
microbiología alimentaria, lo que unido a la continua evolución de la misma, posibilitará
romper todas las barreras que existen hoy para su amplia difusión.
GRUPO DE AGENTES ETIOLÓGICOS
DE ENFERMEDADES MÁS IMPORTANTES
A TRAVÉS DE LOS ALIMENTOS
Algunos de los agentes que se citarán a continuación son denominados emergentes en
la microbiología alimentaria, porque se han empezado a detectar en los estudios de muestras
de alimentos a consecuencia de brotes de infecciones alimentarias; mientras que otros son
denominados reemergentes por estar relacionados con brotes epidémicos que hacía años no
se producían.
1. Agentes bacterianos:
a) Salmonella.
b) Shigella.
c) Escherichia coli.
– E. coli enterotoxigénica.
– E. coli enteroinvasiva.
– E. coli enteropatógena.
– E. coli enterohemorrágica.
– E. coli enteroagregativa.
d) Vibrio cholerae.
e) Vibrio parahaemolyticus.
f) Otros vibrios halófilos.
g) Staphylococcus aureus.
h) Clostridium perfringens.
i) Clostridium botulinum.
j) Listeria monocytogenes.
k) Yersinia enterolitica.
l) Campylobacter yeyuni.
m) Bacillus cereus.
n) Aeromonas.
ñ) Plesiomonas shigelloides.
2. Agentes no bacterianos productores de enfermedad transmitida por alimentos:
a) Helmintos y nematodos:
– Platelmintos: dístomas hepáticos y tenias.
– Vermes redondos.
b) Protozoos:
– Giardia lamblia.
– Entamoeba histolytica.
– Protozoos esporozoarios: Toxoplasma, Sarcocystis y Cryptosporidium.
c) Algas toxigénicas:
– Toxinas de dinoflagelados.
d) Hongos toxigénicos:
Microbiología ambiental
653
– Micotoxinas y micofagia.
– Micotoxinas de Aspergillus.
· Aflatoxinas.
· Ocratoxinas.
· Otras toxinas de Aspergillus.
– Micotoxinas de Penicillium.
· Patulina.
– Micotoxinas de Fusarium.
· Aleukia tóxica alimentaria.
· DON y otros tricotecenos.
· Zearalenona.
– Micotoxinas de otros hongos.
e) Virus transmitidos por alimentos:
– Poliovirus.
– Virus de la hepatitis A y E.
– Virus de la gastroenteritis: virus Norwalk y rotavirus.
RESUMEN
La vigilancia de la calidad sanitaria de las muestras ambientales (aguas, suelos y alimen-
tos) se hace cada día más imperiosa dada la necesidad de detectar agentes de transmisión de
enfermedades, mejorar las condiciones del medio ambiente y con ello la calidad de vida.
Las enfermedades de transmisión digestiva en general, y algunas de ellas en particular,
son consideradas por la OMS, como uno de los problemas de la salud pública más extendi-
dos en el mundo contemporáneo. En los últimos años, se ha incrementado la frecuencia y el
número de brotes por estas enfermedades, con registros de letalidad y mortalidad no alcan-
zados anteriormente; además, el panorama se ha complicado debido al surgimiento de nue-
vos microorganismos capaces de producir enfermedades a través de las aguas y los alimen-
tos (microorganismos emergentes) y al resurgimiento de otros ya casi olvidados
(microorganismos reemergentes), sobre todo en países en desarrollo.
Se describen las principales enfermedades relacionadas con las aguas, los suelos y los
alimentos y se brindan algunos ejemplos de los microorganismos causantes más frecuentes.
En este capítulo se abordan consideraciones relativas a las características de la recolección
de las muestras, así como sus métodos de estudio y los fundamentos de los procedimientos
analíticos.
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