Evaluación de la eficiencia de desinfección del hipoclorito de sodio y ácido acético sobre microorganismos patógenos en la superficie de aguacate Hass

Resumen

México es el principal productor de aguacate hass a nivel mundial y este fruto es el tercero en importancia para las exportaciones agropecuarias y pesqueras de nuestro país, sin embargo este fruto ha sido asociado con brotes de Salmonella typhimurium. Para evitar que los alimentos que se consumen produzcan enfermedades, es necesario implementar medidas de higiene en todos los procesos a los que son sometidos, así como, para el caso de frutas y verduras que serán consumidos crudos, de procedimientos efectivos de lavado y desinfección. El hipoclorito de sodio y compuestos derivados del ácido acético son dos de los desinfectantes más utilizados en la industria de frutas y hortalizas. Es por ello que en este trabajo Se determinó la capacidad de adherencia de Salmonella Typhimurium, Echerichia coli O157:H7, Staphylococcus aureus y Listeria monocytogenes y la eficiencia de desinfección del hipoclorito de sodio y ácido acético sobre microorganismos patógenos en la superficie de aguacate Hass.

Highlights:


Palabras clave: Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes y Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureus, aguacate Hass, desinfectantes.

Abstract

Mexico is the principal producer of Hass avocado in the World, being the he third in importance for agricultural exports from our country. However this fruit has been associated with Salmonella Typhimurium outbreaks. To prevent that the consumption of avocado cause foodborne illness, it’s necessary to implement hygiene measures. In the case of the fruit and vegetables that consume raw, are necessary to employed effective washing and disinfected treatments. Sodium hypochlorite and acetic acid compounds are two of the most used to disinfect fruit and vegetable. The main of this research was determine the adhesion capacity of S. Typhimurium, Escherichia coli O157: H7, Staphylococcus aureus and Listeria monocytogenes and the disinfection efficiency of sodium hypochlorite and acetic acid against these pathogens on the surface of Hass avocado


Keywords: Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes y Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureus, avocado Hass, disinfectants

1. Introducción

Actualmente las enfermedades trasmitidas por alimentos las ETA´s constituyen un importante problema de salud pública debido al incremento en su ocurrencia, el surgimiento de nuevas formas de transmisión, la aparición de grupos poblacionales vulnerables, el aumento de la resistencia de los patógenos a los compuestos antimicrobianos y el impacto socioeconómico que ocasionan (Autio et al, 1995).

Las enfermedades transmitidas por los alimentos (ETAs) han sido definidas por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como: “Cualquier enfermedad de carácter infeccioso o tóxico causada por el consumo de alimentos o agua contaminada” (Adams et al., 2005). Existen factores que ocasionan las ETA´s, estos pueden ser: Mala higiene personal, contaminación cruzada, manipulación inadecuada, temperatura inadecuada, mal enfriamiento, tiempos de preparación (más de cuatro horas), mala desinfección de verduras, frutas y legumbres, operarios enfermos, cocción o recalentamiento inconvenientes y productos químicos en alimentos (Adams et al., 2005). Estos factores pueden influir en la inocuidad del aguacate, el cual es originario de la región central y sur de América. La FDA ha asociado brotes de Salmonella typhimurium en aguacates Hass distribuidos en Texas. Es por esto que la industria alimentaria cuente con una diversidad de agentes desinfectantes. En el mundo de los desinfectantes podemos encontrar; soluciones de cloro, plata coloidal, yodofóros, amonios cuaternarios y antimicrobianos naturales (Fernández, 2000). Desafortunadamente, estos desinfectantes químicos disponibles en el comercio, muestran limitado o variado efecto antimicrobiano en productos como las verduras crudas.

2. Materiales y métodos

2.1 Materia prima
Aguacate de la variedad Hass (mexicana)

2.2 Cepas bacterianas
Salmonella Typhimurium (ATCC 14028); Listeria monocytogenes (ATCC 19115); Staphylococcus aureus (ATCC 25923); E. coli O157:H7 (E09; donada por E.F. Escartín de la Universidad Autónoma de Querétaro, México) todas las cepas fueron marcadas con resistencia a Rifampicina.

2.3 Preparación de cepas bacterianas
Tubos con 3 ml caldo de soya tripticasa (TSB, Bioxon, Becton Dickinson, México) se inocularon con cada una de las cepas de estudio durante 18 h a 35°C. Los cultivos se lavaron tres veces en solución salina isotónica estéril (ISS; 0,85% de NaCl) por centrifugación a 3500 rpm durante 20 minutos.

2.4 Adherencia microorganismos patógenos en la superficie de aguacate Haas
Se inocularon 10 µl de una concentración conocida de cada patógeno sobre la superficie del aguacate Hass. Se realizó un recuento a los 0 ,30 y 60 minutos de contacto. Después de cada tiempo se cortó el área inoculada y se lavó con agua destilada durante 30 s; la parte lavada se introdujo en una bolsa de plástico para su homogenización con la adicion de 20 mL de diluyente de peptona. El conteo se efectuó mediante la técnica de vertido en placa empleando Agar Métodos Estándar con Rifampicina (AME+R) e incubando a 35º/24-48h.

2.5 Comparación de la eficacia de hipoclorito de sodio y ácido acético en la desinfección de aguacate Hass
Se inocularon 10 µl de una concentración conocida de cada patógeno sobre la superficie de aguacate Hass y se almacenaron a temperatura ambiente durante 30 minutos. Posteriormente, la superficie inoculada se retiró con la ayuda de un bisturí esteril, esta área determinada se lavó con agua destilada y se puso en contacto por 10 minutos con las soluciones desinfectantes: hipoclorito de sodio a 200 ppm y ácido acético al 0.5%, y como control negativo agua destilada. Después se enjuagó durante 30 s con agua destilada, se colocó en una bolsa estéril con 10 mL de diluyente de peptona y se homogenizó manualmente durante 1 min. El recuento se efectuó mediante la técnica de vaciado en placa empleando Agar Métodos Estándar con Rifampicina (AME+R) e incubando a 35º/24-48h.

3. Resultados y discusiones

3.1 Adherencia microbiana sobre la superficie de aguacate Hass
En la tabla 1 se muestra el porcentaje de adherencia de E. coli, Listeria monocytogenes, Salmonella, Staphylococcus aureus, en la superficie del aguacate Hass, esta prueba se realizó en diferentes tiempo (T0min, T30min, T60min), teniendo diferencia significativa de p < 0.05 para todos los tiempos. Siendo el T30min que se tomó para las pruebas de este estudio, presentando los siguientes porcentajes de adherencia de los patógenos (1.83%, 8.28%, 0.19% y 0.11% para los patógenos descritos respectivamente).

La diferencia de la capacidad de adhesión entre las bacterias puede deberse a la interacción de los microorganismos con los diferentes factores intrínsecos del alimento (integridad física, nutrientes disponibles, homogeneidad de la superficie), así como los factores intrínsecos del microorganismo (número de microorganismos, adaptación al sustrato, estado fisiológico) (Patel et al., 2011).

En un estudio similar realizado por Ruiz-Cruz et al. (2007), se observó un porcentaje de adherencia en lechuga de 2.23% y 1%, en cilantro de 8.31% y 6.45% y en chile jalapeño de 25.11% y 33.11% para E.coli O157:H7 y S.Typhimurium respectivamente. Las diferencias que existen en los porcentajes de adherencia con el estudio de Ruiz-Cruz et al. (2007), se deben principalmente a los siguientes factores: número de microorganismos, viabilidad, método de inoculación y tiempo de exposición al microorganismo.

Tabla 1. Capacidad de adherencia de E.coli, Salmonella, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus.

 

 

Cepas Tiempo Inoculo inicial 1 Inoculo final 1 %Adherencia
E.coli 0 5.27 ± 0.03 3.22 ±0.55 1.37ª
30 3.28 ±.60 1.83b
60 2.60 ± 0.56 0.33c
Listeria monocytogenes 0 6.71 ± 1.49 3.88 ± 0.05 5.84ª
30 4.34 ± 0.12 8.28b
60 4.34 ±0.22 2.53c
Salmonella 0 5.44 ± 0.14 4.04 ± 0.13 0.08ª
30 4.27 ± 0.48 0.10b
60 2.97 ± 1.04 0.003c
Stapylococcus aerus 0 5.19 ± 0.03 3.85 ± 0.55 0.04ª
30 4.15 ± 0.16 0.11b
60 2.65 ± 0.15 0.01c

± Desviación estándar
1 Contenido de microorganismos expresado en Log10 UFC/mL
a,b ,c Cada valor representa la media de tres replicas en cada uno. Letras diferentes por fila expresan diferencia significativa con p < 0.05, prueba de Tukey.

3.2 Comparación de la eficacia de hipoclorito de sodio y ácido acético en la desinfección de aguacate Hass

La baja efectividad de los tratamientos químicos destinados a eliminar agentes patógenos se debe principalmente a su incapacidad para llegar a las células microbianas alojadas en zonas irregulares o en biopeliculas en la superficie del producto (Burnett et al., 2001). Algunos investigadores sugieren que la desinfección de frutas y hortalizas podría beneficiarse con el uso de agentes tensoactivos, a forma de favorecer la llegada de los agentes desinfectantes a sitios poco accesibles (Garmedia et al., 2008). Por tal motivo las colecciones con mayor efecto se les adiciono de Tween 80.

En la tabla 2 se puede observar las reducciones logarítmicas de las bacterias E.coli O157:H7, S. Typhimurium, L. monocytogenes, S. aureus, en aguacate Has después de la aplicación de los tratamientos desinfectantes.

Los tratamientos no lograron reducir ni tan solo 1 Log10 UFC/ml de Salmonella, S. aureus y L. monocytogenes, a excepción de E.coli donde los tratamientos redujeron al menos 1 Log10 UFC/ml.

Tabla 1. Capacidad de adherencia de E.coli, Salmonella, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus.

 

 

Tratamientos E.coli Salmonella S. aureus Listeria monocytogenes
Control 3.42±0.14ª 2.41±0.13ª 2.88±0.20ª 2.80±0.16ª
Hipoclorito 1.77±0.08b 1.83±0.05b 1.74±0.10b 2.07±0.02b
AA 5% 1.18±0.18b 1.72±0.04b 1.34±0.04b 1.59±0.02b

± desviacion estandar
1 Contenido de microorganismos expresado en Log10 UFC/mL
a,b Cada valor representa la media de tres replicas en cada uno. Letras diferentes por fila expresan diferencia significativa con p < 0.05, prueba de Dunet.

4. Agradecimientos

Esta investigación fue financiada por fondos mixtos de fomentos a la investigación científica y tecnológica, concejo nacional de ciencia y tecnología, gobierno del estado de Hidalgo, México, concesión No. 96887.

5. Referencias

1. Adams M.R. and Moss M.O. 2005. Food Microbiology. The Royal Society of Chemistry. Cambridge, U.K. 479 pp.

2. Autio, T., Hielm, S., Miettinen, M., Jöberg A.M., Aarnisalo, K., Björkroth, J., Sandholm, T. M. and Korkeala, H. 1999. Sources of Listeria monocytogenes contamination in a cold-smoked rainbow trout processing plant detected by pulsed-field gel electrop.

3. Burnett, S.L. and Beuchat, L.R.. 2001. Food-borne pathogens: Human pathogens associated with raw produce and unpasteurized juices, and difficulties in decontamination. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. 27: 04–110.

4. Fernández-Escartín, E. 2000. Microbiología e inocuidad de los Alimentos. Universidad Autónoma de Querétaro. Querétaro, México. 923pp.

5. Garmendia, G y Vero, S. 2008. Métodos para la desinfección de frutas y verduras. España: Horticultura, p 18-27.

6. Patel, J.R.; Sharma, M. and Ravishakar, S. 2011. Effect of curli expression and hydrophobicity of Escherichia coli O157:H7 on attachment to fresh produce surfaces. Journal of Applied Microbiology. 110: 737–745

7. Ruiz-Cruz, S., Acedo-Felix, E. Diaz-Cinco, M., Islas-Osuna, M.A., Gonzales-Aguliar, G.A. 2007. Efficacy of sanitizers in reducing Escherichia coli O157:H7, Salmonella ssp. and Listeria monocytogenes on fresh-cut carrots. Food Control 18, 1383-1390



[a]Área Académica de química, Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Ciudad del Conocimiento, Carretera Pachuca-Tulancingo Km 4.5, Mineral de la Reforma, Hidalgo, C.P. 42183 México. Correo: leiram_2790@hotmail.com.

[b]Instituto de Ciencias Agropecuarias, Rancho Universitario, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Av. Universidad Km. 1, Ex Hacienda Aquetzalpa, Apartado Postal No. 32, Tulancingo, Hgo, México.