Interacción entre microbiota residente de membranas de ultrafiltración y bacterias patógenas en biofilms multiespecie

Abstract

Uno de los mayores riesgos para la industria alimentaria es la inclusión de bacterias patógenas, especialmente aquellas responsables de Enfermedades Transmitidas por Alimentos en biofilms formados por la microbiota residente de las plantas elaboradoras de alimentos. En particular, en industrias jugueras, la asociación que se establece naturalmente entre bacterias y levaduras es de especial interés ya que estas interacciones favorecerían la persistencia de patógenos sobre las superficies de los equipos pudiendo comprometer la calidad e inocuidad final de los productos. Con el fin de evaluar estas relaciones se estudió la interacción de un biofilm preformado de cuatro levaduras (Candida tropicalis, C. krusei, C. kefyr y Rhodotorula mucilaginosa) aisladas de equipos de ultrafiltración (UF) y Listeria monocytogenes ATCC 7644, Salmonella enterica y Escherichia coli O157:H7. Los ensayos se realizaron sobre membranas de UF de fluoruro de polivinilideno y jugo de manzana clarificado como matriz alimentaria en condiciones estáticas a 25 ºC. Para la formación de los biofilms multiespecie, suspensiones ajustadas de las levaduras (106 UFC ml-1) se mezclaron en partes iguales y se pusieron en contacto con las membranas durante 24 h. Luego, se añadieron las suspensiones bacterianas (108 UFC ml-1), cultivándose por 24-48 h más. Las muestras se analizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y recuento en placa en agar Oxford modificado para L. monocytogenes, Sulfito Bismuto para S. enterica, EMB para E. coli, CHROMagar Candida para las levaduras. Los resultados se expresaron como Log10 UFC cm-2. En el biofilm multiespecie el recuento celular se mantuvo en un rango de 8,17?8,56 Log10 UFC cm-2 para la mezcla de levaduras y en 7,90 ± 0,39 Log10 UFC cm-2 para E. coli. Por otro lado, L. monocytogenes alcanzó un recuento de 3,09 ± 0,40 Log10 UFC cm-2 y S. enterica de 7,14 ± 0,43 Log10 UFC cm-2 después de 48 h de contacto con el biofilm preformado de levaduras. En las imágenes de SEM se observó que S. enterica y E. coli se distribuyeron sobre la superficie de las levaduras y de la membrana, y en menor medida se encontraron agrupadas; mientras que L. monocytogenes formó grandes acúmulos celulares (microcolonias) adheridos principalmente a las superficies de las levaduras y en menor grado a la membrana de UF. Además, para L. monocytogenes y S. enterica se observó la presencia de apéndices filamentosos interactuando en la adhesión. Las levaduras formaron una red tridimensional de pseudohifas, blastoporas y células encadenadas, las cuales colonizaron la superficie de la membrana de UF, siendo estas estructuras soportes para el anclaje y adhesión de las bacterias patógenas. Se concluye que la microbiota residente interacciona con las tres bacterias patógenas estudiadas, las cuales encontraron sitios de adhesión en las estructuras levaduriformes y en la membrana de UF. Estas interacciones podrían desempeñar un rol fundamental en la supervivencia de los patógenos en ambientes industriales.