Esporas aeróbicas mesofílicas y anaeróbicas Esther Z. Vega, Ph.D. Laboratorio de Microbiología Aplicada

Organismos formadores de Esporas • • • • • • •

Bacillus Clostridium Desulfotomaculum Sporolactobacillus Alicyclobacillus Thermoactinomyces Sporosarcina

Esporas en la industria de alimentos • Formadores de esporas patógenos C. botulinum

C. perfringes B. cereus

C. butyricum

Inducción de la esporulación • Laboratorio- Limitación de nutrientes
Se termina uno o más nutrientes durante el crecimiento celular (C o N)
Cambio de las células de un medio rico a uno pobre
Adición de un inhibidor de la síntesis de los nucléotidos de guanina

• Naturaleza El proceso de esporulación puede tomar 8 horas.

Cambios morfológicos, bioquímicos y fisiológicos durante esporulación

Vea figura diagrama entregado

Estructura

“Dormancy” • No hay metabolismo detectable


Bajo contenido de agua
Exhiben longevidadreportes de hasta 105 años (25 a 40 millones de años?)
Pueden encontrarse en cualquier tipo de ambiente en la Tierra

Resistencia de la esporaEstudios en el laboratorio • Parámetros que contribuyen a su resistencia Genética de la especie Condiciones de esporulación Cubierta de la espora Permeabilidad del ¨core¨ Contenido de agua del ¨core¨ Contenido de minerales de la espora Tipo de SASP Reparación de macromoléculas dañadas

Resistencia de las esporas

Nicholson, et al., 2000. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 64: 548-572.

Ciclo de esporulación y germinación

Crecimiento • ~25 min luego de la iniciación de la germinación • • • • •

de la espora hasta la primera divisíon celular Requiere nutrientes exógenos (C,N) ~90 min en medio rico Se sintetizan aa, nucléotidos y otras moléculas pequeñas Comienza replicación DNA ~60 min luego comienzo de germinación Reparación DNA

Alimentos enlatados de baja acidez • Definición del FDA y USDA
pH>4.6 y aw>0.85
Excepciones: tomates, pH 4.7, alimentos ácidos

• Procesamiento termal de

alimentos enlatados- U.S. Code of Federal Regulations (21 CFR, parts 108-114)
Llenado, equipo y formulaciones
Reporte de desviaciones del proceso o incidentes de contaminación

Distribución C. perfringes • Variedad de habitats
suelos

• Carnes contaminadas durante matanza • Esporas resistentes al calor • Crecimiento de la célula luego de cocido el alimento

Incidencia • Intoxicación por C. perfringens tipo A es la tercera causa más común de enfermedades alimentarias en EU • ~250,000 casos; 7 muertes; $240 millones • Brotes de 50 a 100 casos en ambientes institucionales

Alimentos implicados C. perfringes

Factores que contribuyen • Abuso de temperatura • 30% cocido no apropiado • 15% equipo contaminado

Clostridium botulinum

Las 4 caras de botulismo • Origen alimentario • Infantil o intestinal • Heridas • Bioterrorismo

Incidencia Origen Alimentario

Summary of Notifiable Disease U.S. 2005. MMMWR March 30, 2007. 54(53);2-92

Genero Clostridium • • • • • •

Bacilo Gram-positivo Formadores de esporas Anaerobios estrictos Metalismo fermentativo C. tetani Producen amplio número de enzimas C. tetani y C. botulinum producen las toxinas biológicas mas potentes C. clostridium que se conocen

Clostridium botulinum • NO es necesario el consumo de las células • Enfermedad causada por la exotoxina • 7 Tipos
ABCDEF and G

• Botulismo humano asociado a tipo A, B, E y raramente F • Tipo A con 62% de los casos

Ecología de Crecimiento • No puede crecer y

•

producir toxina en competencia con otros microorganismos Fermenta maltosa y glucosa para producir ácido y gas
Latas infladas
Algunas veces, no hay señal de contaminación

Características de la enfermedad • Alimentaria es una • • •

•

intoxicación Incubación de 18-36 horas Debilidad, mareos y resequedad en la boca, vómitos Visión borrosa, problemas de tragado, dificultad en el lenguaje, debilidad de músculos esqueletales y parálisis respiratoria Estreñimiento

Alimentos Implicados • Enlatado casero • Restaurantes
Ensalada de papas, cebollas salteadas, pescado fermentado y papas horneadas

• Japón • Productos enlatados comerciales
Pocos desde 1930
Zetas, habichuelas tiernas, habichuelas, chili

• Importancia del pH

Bacillus cereus • • • •

Gram Positivo Bacilo formador de esporas Suelo, polvo, plantas y agua 1969 – Primer brote en US

Incidencia • ~20,000 casos/año • Número de casos reportados menores que los reales • Duración corta: 6 hr- 12 hr

Alimentos implicados