En la naturaleza los microorganismos rara vez viven en colonias aisladas como las que se ven en el laboratorio. La mayoría de ellos viven en comunidades llamadas biopelículas. Las primeras biopelículas se visualizaron a través de un microscopio confocal y se pudo comprobar que las biopelículas no son solo capas de bacterias, sino comunidades funcionales coordinadas.
Biopelícula se le conoce a la acumulación de bacterias que han quedado adheridas a superficies sólidas u otro tipo de superficies como la mucosa digestiva, el tracto respiratorio, piezas dentales o equipos de hospitales. La habilidad de algunas bacterias de generar secreciones muy pegajosas, es lo que permite este resultado.
¿Cómo se forman las biopelículas?
1. Las bacterias llegan a la superficie y se adhieren a esta. Una vez adheridas es muy difícil removerlas.
2. Las bacterias adheridas comienzan a multiplicarse. Esto puede suceder durante algunas horas, y permanecer por días.
3. Las bacterias empiezan a generar exopolímeros (secreciones) y se pegan unas a otras generando un cúmulo conocido como biopelícula. Esta etapa puede durar horas o días.
4. Con el tiempo, otros microorganismos se adhieren a la biopelícula, haciéndola más grande y resistente. En esta capa también quedan atrapados restos de materia orgánica, lo que sirve de nutriente para los microorganismos.
Imagen: www.foodsafetymagazine.com
No todas las biopelículas son formadas por bacterias patógenas, sin embargo, bacterias como Pseudomonas, Enterococcus spp, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Samonella, que sí lo son, pueden quedar adheridas a las biopelículas y permanecer ahí, multiplicarse y, en el caso de los alimentos, contaminarlos cuando entren en contacto con estas.
En especial Listeria monocytogenes se adhiere a las superficies mediante fibras o filamentos que esta misma produce. Mientras se adhiere, esta bacteria trabaja de manera coordinada con las demás para canalizar los nutrientes y remover los desechos que han generado.
Mientras las bacterias se encuentran formando parte de esta película, ocurren en ellas algunos procesos metabólicos, por ejemplo cambian su morfología y generan polisacáridos.
Los polisacáridos:
• Ayudan a la adhesión de otras bacterias a la película.
• Atrapan desechos de materia orgánica.
• Protegen a las bacterias de la película de los detergentes y los sanitizantes.
• Hacen a la película tan resistente e impenetrable, que las bacterias que están en ella se hacen 100 veces más resistentes al sanitizante.
¿Por qué afectan tanto a la industria de los alimentos?
Una de las principales preocupaciones para la industria de los alimentos es generar alimentos inocuos. Como parte de este objetivo se implementa un Sistema de inocuidad que contempla, entre otras cosas, prácticas y procedimientos de limpieza y sanitización, que tienen el objetivo de eliminar suciedad y microorganismos, respectivamente.
Las biopelículas son estructuras tan resistentes, que los procesos de limpieza y sanitización rutinarios no son suficientes para eliminarlas. La prevalencia de estas películas sobre las superficies en donde se manejan o almacenan alimentos representa un riesgo de contaminación latente.
Si los alimentos tienen contacto con películas en donde se encuentran microorganismos patógenos, las consecuencias podrían ser desde una riesgo de contaminación, un brote de enfermedad ocasionado por el producto, hasta un retiro de mercado.
Además, al contacto con los alimentos, los microorganismos provocarán que la vida de anaquel del producto sea menor, por lo que probablemente aumentarán las quejas y las devoluciones por parte de los clientes.
Aún cuando una superficie parezca limpia, la presencia de biopelículas es posible, lo que representa un riesgo de inocuidad para los alimentos.
¿Es posible detectar las biopelículas en las superficies?
Sí. Existen algunos productos en el mercado que contienen agentes que tiñen de forma selectiva la matriz protectora de las biopelículas, de manera que, mediante su aplicación, las películas quedan marcadas y es posible detectar su presencia por simple inspección visual, aunque este método puede representar un gasto económico muy fuerte.
Las bacterias embebidas en las biopelículas se hacen más resistentes al calor.
Es probable que estas resistan temperaturas de cocción.
Hay otras formas, no tan certeras, que nos pueden ayudar a descubrirlas a través de los sentidos:
• En el acero inoxidable puede observarse una apariencia de «arcoiris».
• Al tacto, la sensación es viscosa en las superficies que aparentemente están limpias.
• Aunque el mal olor no precisamente indica la presencia de biopelículas, este puede ser señal de prácticas deficientes de limpieza, lo que favorece la generación de películas.
Los métodos de bioluminiscencia pueden ser utilizados para detectar materia orgánica. Sin embargo, no son útiles para detectar biopelículas.
¿Cómo se eliminan las biopelículas?
Una vez formadas, la tarea de removerlas se vuelve muy difícil y requiere más esfuerzo, pero no es imposible.
Lo más sencillo es evitar que las biopelículas se formen y prevalezcan en las superficies, para esto te ofrecemos algunos consejos:
• Elimina los utensilios que están dañados, agrietados, carcomidos, desgastados o agujerados.
• Inspecciona con regularidad la limpieza de aquellos lugares difíciles de alcanzar, como bandas, piezas pequeñas, uniones, interior de tuberías, arandelas, entre otras.
• Evita utensilios, equipos e instalaciones que no cuenten con diseño y acabado sanitario.
• Programa y ejecuta la limpieza de acuerdo a las necesidades de la planta. Evita dejarlo para otro día, solo hacer limpieza cosmética o no hacerlo por exceso de producción.
Cuando los dentistas realizan limpiezas dentales, lo que remueven junto con el sarro son precisamente biopelículas.
Entre más tiempo de formación tenga la biopelícula, más difícil será removerla, a comparación de las películas recién formadas. Para removerlas toma en cuenta los siguientes aspectos:
• Limpieza previa. Antes de iniciar remueve la suciedad visible y restos de materia orgánica seca mediante acciones como tallar, cepillar, aspirar, barrer y recoger.
• Enjuague con agua potable. Enjuaga las superficies con agua antes de aplicar el detergente. Se recomienda que el agua sea tibia, mas no caliente (que no exceda los 60°C), pues el agua muy caliente favorece la formación de minerales en las superficies, lo que hará más difícil remover las biopelículas.
• Aplicación de detergente. Es importante utilizar químicos de acuerdo a las necesidades del proceso y al tipo de alimentos que se manejen. Sin embargo, en esta etapa, más que el detergente, la acción mecánica será lo que ayude a remover la película. Es importante tallar con suficiente fuerza, de manera circular, evitando dañar la superficie.
• Enjuague final. Se recomienda que se realice con agua tibia para ayudar a remover todo el detergente y suciedad.
• Sanitización. Se recomienda que con cierta frecuencia se aplique una solución de sanitizate más concentrada que la habitual, intercalando tanto las concentraciones, como el tipo de sanitizante que se utiliza.
• Inspección visual después de la limpieza para liberar el proceso.
A través de estudios se ha demostrado que otras técnicas de sanitización como la radiación, la inactivación del plasma o el ultrasonido son útiles para la eliminación de biopelículas formadas por ciertas bacterias a determinadas condiciones, sin embargo la aplicación de estos métodos aún debe ser probada y segurmente serán métodos muy costosos.
Fuentes
Biofilm formation and the food industry, a focus on the bacterial outer surface (2010) – Journal of Applied Microbiology.
Biofilms: Impact on the Food Industry (2012) – Food Safety Magazine.