Bacterias lácticas capaces de inhibir biopelículos de Escherichia coli O157: H7 sobre superficies de acero inoxidable a bajas temperaturas

Abstract

Escherichia coli enterohemorrágico (EHEC), es de gran importancia entre los patógenos asociados a la industria de la carne. EHEC es capaz de formar biofilm sobre superficies de materiales como acero inoxidable (AI), plástico y vidrio, comúnmente usados en la industria de los alimentos. Esto hace posible la contaminación cruzada de los alimentos durante el contacto con estas superficies. Por otro lado, se conoce la habilidad de ciertas cepas de bacterias lácticas (BL) para inhibir el crecimiento de microorganismos contaminantes y patógenos. Hoy en día su uso en ambientes de procesamiento de alimentos para el control de patógenos constituye una estrategia biológica de gran interés. En el presente trabajo se evaluó el efecto inhibitorio de tres cepas de BL sobre la formación de biofilm de EHEC a 10°C en superficies de acero inoxidable (AI). Las cepas usadas fueron: Lactiplantibacillus plantarum CRL 1075, Lactiplantibacillus plantarum CRL 1482 y Pediococcus pentosaceus CRL 2145. El efecto inhibitorio de cada BL sobre biopelículas de E. coli O157:H7 NCTC12900, fue evaluado mediante tres estrategias diferentes, generándose en consecuencia los siguientes sistemas experimentales: 1. Competencia (cultivos planctónicos de la cepa láctica y EHEC); 2. Exclusión (cultivo planctónico de EHEC agregado sobre el biofilm ya formado de la BL) y 3. Desplazamiento (cultivo planctónico de la BL sobre la biopelícula ya formada de EHEC). Luego del tiempo de incubación correspondiente a cada estrategia a 10ºC, se cuantificó el biofilm mediante recuento microbiano en medios selectivos. La biopelícula individual del patógeno, así como la de cada BL se empleó como control. Los resultados se expresaron como log UFC/cm2. Durante el ensayo de competencia el biofilm de E. coli sufrió una reducción de entre 2.8 y 6 unidades logarítmicas. Durante la exclusión, el número de células sésiles de EHEC se redujo significativamente entre 2.8 y 3.5 unidades logarítmicas en presencia del biofilm de las BL. En ambos ensayos, L. plantarum CRL 1075 demostró ser la cepa más eficaz. Mientras que en el ensayo de desplazamiento solo P. pentosaceus CRL 2145, fue capaz de reducir el patógeno (2.3 unidades logarítmicas). Por otro lado, se observó que el biofilm de las BL evaluadas, en general, no se modificó en presencia de E. coli NCTC12900, registrándose solo en L. plantarum CRL 1482, una disminución significativa durante el ensayo de competencia. Estos resultados muestran que la estrategia más eficiente de inhibición resultó ser la competencia y que si bien L. plantarum CRL 1075 fue la cepa más eficaz para mitigar el patógeno, P. pentosaceus CRL 2145 fue la única que demostró actividad inhibitoria en las tres estrategias evaluadas. Aunque se prevén estudios más detallados, la competencia por nutrientes y/o por los sitios de unión, así como la producción de metabolitos antimicrobianos (ácido láctico, peróxido de hidrógeno y/o exopolisacáridos) podrían explicar, en parte, la inhibición observada. En conclusión, las tres estrategias evaluadas, tienen potencial para ser empleadas, con cepas lácticas seleccionadas y en diferentes circunstancias, para el tratamiento de superficies de procesamiento industrial, a fin de controlar la proliferación de biopelículas de EHEC. Palabras claves: biofilm, biocontrol, bacterias lácticas, Escherichia coli, seguridad alimentaria.