¿QUÉ ES UN BIOFILMS O BIOPELICULA?

Existe un interés considerable en la formación de biopelículas en equipos en la industria alimentaria, debido a su papel en la contaminación microbiana de los alimentos procesados, incluidos los productos lácteos.

Las biopelículas son agregaciones tridimensionales de microorganismos unidos a las superficies. Las bacterias en la biopelícula se unen y forman una matriz protectora una alrededor de la otra. Se estima que hasta el 90% de las poblaciones microbianas existen como biopelículas, en lugar de organismos discretos (células planctónicas) que flotan en el ambiente.
Experimentamos biopelículas todos los días. La placa en los dientes es una forma de biofilm, como lo es el limo en una botella de agua, o en la ducha o el desagüe de su fregadero. Las biopelículas tienen un gran impacto en la salud humana, ya que las biopelículas también pueden colonizar válvulas cardíacas artificiales, catéteres y reemplazos de cadera.
Las células bacterianas pueden desprenderse y dispersarse de un biofilm establecido, y pueden multiplicarse rápidamente y contaminar las superficies y los alimentos adyacentes. *

BIOFILMS

¿Qué organismos intervienen en las biopelículas?

Una variedad de microorganismos puede formar biopelículas, incluidos microorganismos patógenos y de deterioro. En la industria láctea estamos particularmente preocupados por las biopelículas que contienen organismos como Salmonella spp., Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli y Listeria monocytogenes. Por ejemplo, la salmonela forma fácilmente un biofilm en las superficies de contacto con los alimentos y esto contribuye a la persistencia a largo plazo de este organismo en los entornos de procesamiento de alimentos. Una película de este tipo actúa como un depósito para la contaminación recurrente por salmonella de los productos alimenticios.

Las bacterias en las biopelículas generalmente no existen en cultivos puros, en cambio, existe una variedad sorprendentemente diversa de microorganismos en las biopelículas y, en ocasiones, establecen relaciones simbióticas. Los organismos se comunican por medio de un proceso llamado detección de quórum, donde las señales electrónicas entre las células facilitan la producción de sustancias poliméricas extracelulares (EPS) que forman un gel pegajoso que mantiene unida la biopelícula.

¿Dónde se forman las biopelículas?

En la industria alimentaria, las biopelículas pueden formarse en cualquier superficie (acero inoxidable, madera, plástico, resinas epoxi, etc.). La biopelícula protege a los microorganismos residentes de los efectos de los desinfectantes y otras sustancias antimicrobianas. Dependiendo de los microorganismos presentes, las biopelículas pueden aumentar el riesgo de que un alimento se contamine con patógenos o reducir la vida útil del producto debido a la actividad de los organismos del deterioro. Las biopelículas también pueden provocar corrosión en las superficies metálicas, obstrucciones de las tuberías y una transferencia de calor reducida. En las plantas de procesamiento de lácteos, las biopelículas pueden aparecer en cualquier superficie húmeda, incluso en tanques de almacenamiento, en cintas transportadoras, en equipos de empaque, en desagües y en ruedas de carretillas. El desafío de controlar estas películas es cazar todos los entornos y nichos posibles.

organicos 3¿Cómo puedo prevenir la formación de biofilms?

El control de las biopelículas comienza con un procedimiento de limpieza efectivo. La limpieza debe romper o disolver la matriz de EPS asociada con el biofilm, para eliminar físicamente la película y permitir que los agentes desinfectantes tengan acceso a las células viables restantes. Algunos de los métodos utilizados para controlar la formación de biopelículas incluyen la limpieza mecánica y manual, la limpieza química y la aplicación de agua caliente. La eficacia de los desinfectantes químicos puede verse limitada por la presencia de suelo, la dureza del agua, la temperatura de aplicación y la capacidad de hacer contacto físico con los microorganismos supervivientes.

¿Todos los desinfectantes son efectivos contra las biopelículas?

Desafortunadamente, la literatura científica muestra que la actividad desinfectante contra las biopelículas puede ser inconsistente. Los informes varían sobre la eficacia bactericida de los desinfectantes ácidos a base de peroxígeno, hipoclorito y productos de cloruro de benzalconio. Estos agentes tienen diferentes mecanismos de acción y pH diferente, y esto contribuye a las variaciones en la acción y la letalidad.

¿Cuál es la mejor estrategia para manejar las biopelículas?

Los temas importantes para la industria láctea son reconocer la importancia de las biopelículas; conocer tu planta lo suficientemente bien como para saber dónde se están formando las películas; y poner en marcha regímenes de limpieza y saneamiento que limitan la posibilidad de que los biofilms formen, persistan y contaminen productos. Monitoreo ambiental para patógenos específicos, como Listeria spp. permitirá al procesador determinar qué tan bien lo están haciendo.
Al buscar sitios en los que se hayan formado biopelículas, es importante bajar de equipo y buscar activamente evidencia visible de películas. Puede ser necesario desmontar equipos complejos para ubicar nichos difíciles de encontrar donde se pueden formar películas. Limpie las áreas difíciles de alcanzar y limpias, y verifique que la limpieza física y química del equipo sea lo suficientemente efectiva como para eliminar las biopelículas.

Referencias
Marchand, S et al., (2012). Formación de biopelículas en entornos de producción y procesamiento de leche; Influencia en la calidad y seguridad de la leche. Revisiones completas en Ciencia de los Alimentos e Inocuidad de los Alimentos, vol. 11, Número 2, pp 133-147.
Chmielewski, R.A.N. y Frank, J. F. (2003). Formación y control de biopelículas en instalaciones de procesamiento de alimentos. Revisiones completas en Ciencia de los Alimentos e Inocuidad de los Alimentos, vol. 2, Número 1, pp 22–32.
Proal A, (2008). Entendiendo las biopelículas. Bacterialidad: exploración de enfermedades crónicas.
* Imagen: Universidad Estatal de Montana, Centro de Ingeniería de Biopelículas Diagrama esquemático que muestra el ciclo de vida de un biofilm (incluido el desprendimiento y la dispersión)

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