Generalidades. Industria alimenticia, farmacéutica y cosmética.

2. La presente facultad, asigna a través de la carrera Lic. Químico
Farmacéutico Biológico, la técnica que favorezca al alumno para
un mayor aprendizaje y familiarización de la asignatura orientada
hacia la aplicación biomédica – farmacéutica.
Universidad Autónoma de Sinaloa
Con criterio de evaluación se hace constar que el presente documento
propicia la información necesaria para cubrir el objetivo de la unidad XI
del área de Bacteriología.
Llevado a cabo por la alumna que reside en el aula 3º2 del turno
matutino:
o Lluvia Briseida Espinoza Morales
Documento asignado por el Dr. Rosalío Ramos Payán, asesor de la
asignatura.
6 de mayo de 2010

3. Índice
Introducción 4
Industria alimenticia 4
Bacterias indeseables en la producción
y consumo de alimentos 6
Impacto económico 8
Control de calidad microbiológico 8
Industria farmacéutica 9
Bacterias indeseables en la producción
y consumo de alimentos 10
Control de calidad microbiológico 10
Industria cosmética 11
Bacterias indeseables en la producción
y consumo de alimentos 12
Impacto económico 12
Control de calidad microbiológico 12
Referencias bibliográficas 13

4. Introducción
En la actualidad, una de las áreas donde más prosperidad ha albergado es sin
duda la industrial. Para ello, es indispensable contar con personal y herramientas
que procuren tal avance y así prever un futuro comprometedor del tipo
económico. Es por esto que es tan necesario poseer equipo adecuado y personal
deseable para tal objetivo, aunando por supuesto, el uso de herramientas
correctas. ¿Qué clase de herramientas? Bien, no está de más citar el uso de
microorganismos debido al gran auge que se deriva tras ella.
Un microorganismo de uso industrial debe producir la sustancia de interés; debe
estar disponible en cultivo puro; debe ser genéticamente estable y debe crecer en
cultivos a gran escala.
Otra característica importante es que el microorganismo industrial crezca
rápidamente y produzca el producto deseado en un corto período de tiempo. El
microorganismo debe también crecer en un relativamente barato medio de cultivo
disponible en grandes cantidades. Además, un microorganismo industrial no
debe ser patógeno para el hombre, para los animales o plantas.
El presente trabajo tiene como finalidad evidenciar algunas bacterias patógenas
que se muestran indeseables tanto para la industria alimentaria, farmacéutica y la
cosmética.
Industria alimenticia
Diariamente, miles de personas en el mundo consumen alimentos de diferente
clase, por lo que es indispensable que se encuentren libre de agentes
contaminantes sean físicos, químicos y/o biológicos. Las bacterias son muy
importantes dentro del grupo de los factores biológicos, por la gran diversidad de
ellas que se puede encontrar en materias primas y productos terminados.
Son utilizadas para transformar alimentos crudos en delicias gastronómicas sean
alimentos comibles o bebibles tal y como es el caso del vino. Pero, por otra parte,
los alimentos también pueden actuar como vehículos de transmisión de
enfermedades, y la detección y el control de los patógenos y de los
microorganismos responsables de la descomposición de los alimentos constituyen
partes importantes de la microbiología de los alimentos. Durante la secuencia
completa de la manipulación de alimentos, desde el productor hasta el
consumidor final, los microorganismos pueden afectar a la calidad de los
alimentos y a la salud humana.
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5. El crecimiento bacteriano está controlado por factores relacionados propiamente
con el alimento (Factores intrínsecos) y también con el ambiente en dónde se
esté conservando dicho alimento (Factores extrínsecos).
Factores intrínsecos:
 pH: En los alimentos neutros o alcalinos, como las carnes, las bacterias
son más dominantes en la descomposición y putrefacción.
 Humedad: Entre más húmedo sea el alimento, favorece al crecimientos de
éstos.
 Actividad o disponibilidad del agua: Se mide en términos de actividad de
agua (aw) representando la relación de la humedad relativa del aire en la
solución problema en comparación con la del agua destilada.
 Potencial de oxido reducción: Influye en la descomposición del alimento.
Cuando los productos cárnicos, en especial los caldos, se cocinan, a
menudo tienen menores potenciales de óxido-reducción. Estos productos,
con sus aminoácidos, péptidos y factores de crecimiento fácilmente
disponibles, son medios ideales para bacterias anaerobias, como el género
Clostridium.
 Estructura física del alimento: Puede afectar el curso o grado de
descomposición. Favorece el crecimiento debido a la manipulación que se
le dé y el almacenaje que requiera. Especialmente si se está “mallugado”,
las bacterias contienen enzimas especializadas que les ayudan a debilitar y
atravesar las pieles y cortezas.
 Nutrientes disponibles y presencia de agentes microbianos naturales: Por
ejemplo, en la mayoría de especias se han detectado bacterias coniformes,
B. cereus, C. perfringens y especies de Salmonella.
Factores extrínsecos:
 Temperatura: Entre condiciones óptimas de 20ºC – 37ºC e inclusive un
descenso de la misma permitiendo el desarrollo potencial de las bacterias.
 Humedad relativa: Entre más elevada, el crecimiento bacteriano se inicia
más rápidamente
 Gases (CO2, O2): Si no se mantienen niveles adecuados de ambos, puede
originar el crecimiento de bacterias psicrófilas como Clostridium gasigenes.
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6. Este organismo puede producir gas a 2ºC en 14 días, que se apreciará
porque se hinchan los paquetes de los alimentos enriqueciendo así a la
colonización de más Gram positivos.
El crecimiento de las bacterias en los alimentos puede producir cambios visibles,
incluyendo una gran variedad de colores y olores.
A continuación se ilustra mediante el siguiente cuadro algunas de las bacterias
más indeseables en el proyecto industrial alimentario:
ALIMENTO BACTERIA ACCIÓN CONSECUENCIAS
Leche Lactococcus lactis
lactis
Liberación de
ácido favoreciendo
a las levaduras y
mohos
Dolor estomacal y
diarrea leve
Hortalizas Erwinia carotovora
Liberación de
enzimas
hidróliticas. Dolor abdominal
Pan Serratia
marcescens
Productoras de
enzimas y
pigmentos rojos
“prodigiosina”
Infecciones
respiratorias
meningitis y
endocarditis
Productos cítricos Género
Lactobacillus y
Leuconostoc spp.
Producen un
especial sabor
mantecoso
derivado del
diacetilo
Infección
estomacal,
diarreas y cólicos
Quesos
Leche (no
pasteurizada)
Derivados
cárnicos
Verduras
Listeria
monocytogenes
Gracias a dos
enzimas de
Fosfolipasa C y la
toxina bacteriana
Listeriolicina O
Listeriosis
Abortos
Meningoencefalitis
Meningitis
6

7. Productos
cárnicos
E.coli
enterohemorrágica
Producción de
toxinas shiga-like,
denominadas
STX1 y STX 2.
Gastroenteritis
Carnes, pescado,
huevos,
productos lácteos
Salmonella
enteritidis
Salmonella
typhimurium
Enterotoxinas y
citotoxinas
Salmonelosis
Productos
derivados de
huevos, púdings
Shigella sonnei
Shigella flexneri
Shiga toxina y la
verotoxina
Shigelosis
Leche, productos
cárnicos, tofu
Yersinia
enterocolítica
Algunas toxinas
termoestables
Yersiniosis
Alimentos del
mar, mariscos
Vibrio
parahemolyticus
Asociado con la
toxina TDH.
Gastroenteritis
Arroz y otros
cereales
Bacillus cereus
Produce dos
enterotoxinas
durante su
crecimiento
exponencial: la
toxina diarreica y
la toxina emética
Gastroenteritis,
intoxicación
similar a la
causada por
estafilococos, un
cuadro de tipo
diarreico.
Carnes o el pollo
crudo o mal
cocinados, la
leche sin
pasteurizar y el
agua sin
tratamiento
Campylobacter
jejuni
Producción de una
toxina termolábil
Su ingestión
produce
infecciones
intestinales,
gastroenteritis
aguda
Caldos, Carne
Clostridium
perfringens
Exotoxinas,
formación de
endosporas
Diarrea acuosa,
náuseas y
calambres
abdominales
Patatas
Clostridium
botulinum
Producen la toxina
botulínica
Muerte
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8. Daño e impacto económico, ¿Impacto económico?
El comercio de alimentos contaminados
tiene serias repercusiones en la política
internacional y local de cada país. Basta
recordar cómo se resintió la relación entre el
Reino Unido y el resto de los países de la
Unión Europea en 1996, cuando se
descubrió la relación entre el consume de
carnes contaminadas con el agente de la
Encefalitis Bovina Espongiforme (EBE), un
prion -pequeño derivado proteico de menor tamaño que un virus causante de la
enfermedad de "Las Vacas Locas". Todos los países prohibieron la importación
de carnes provenientes de las islas británicas, lo que provoco una crisis interna en
el gobierno, que reaccionó en contra de la Comisión Europea.
Lo mismo sucede con alimentos que traen consigo alguna de las tantas bacterias
enlistadas con anterioridad.
Las enfermedades de transmisión alimentaria tienen un gran impacto en todo el
mundo. En EE.UU., según un reciente informe de los CDC (Center for Control
and Prevention), la incidencia anual de enfermedades de transmisión alimentaria
asciende a 76 millones de casos, de los cuales solo 14 millones pueden ser
atribuidas a patógenos conocidos. Las enfermedades de transmisión alimentaria
requieren 325 000 hospitalizaciones al año, y producen, al menos, 5000
muertes.
Control de calidad microbiológico
¿Cómo se pueden controlar el crecimiento indeseable de estas bacterias?
Hay alimentos que por sí solos, cuentan con sustancias antimicrobianas que
actúan como inhibidores químicos complejos y enzimas. Por ejemplo, las
cumarinas en frutas y hortalizas, la leche de vaca y los huevos (Alto grado de
lisozima), las salsas calientes, las hierbas y especias así como también se han
registrado casos de propiedades antitumorales y antibacterianas en tés verdes y
negros.
Bien, para evitar una descomposición, se seca el alimento. Aunque haya agua,
puede disminuirse su disponibilidad añadiendo solutos como azúcar o sal debido
a que las bacterias se deshidratan por la hipertonicidad existente y no pueden
crecer (A excepción de microorganismos osmófilos y xerófilos).
Otra medida de control es muy común observarla en el caso de las frutas y
hortalizas, esto, por medio de la esterilización con óxido de etileno. Evitar la
siembra en suelos húmedos y no regar demasiado. Cosechar los tubérculos
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9. cuando estén maduros, manipularlos suavemente y no dejarlos expuestos al sol.
Los tubérculos no deben tener rastros de humedad exterior antes de ser
almacenados o transportados. Algunas variedades son más resistentes que otras.
En el caso de quererse comercializar un producto, el empaquetado en atmósfera
modificada es útil para alargar el periodo de caducidad. El exceso de CO2 puede
reducir el pH de la solución inhibiendo el crecimiento bacteriano. Por ejemplo, el
almacenamiento de carne en estas condiciones inhibe las bacterias Gram
negativas.
En resumen, se necesitan conocer a ciencia exacta los factores intrínsecos y
extrínsecos para anticipar y recurrir a técnicas para evitar el favorecimiento de
masas hasta inclusive la más pequeña.
Industria farmacéutica
Hoy en día, la biotecnología es la principal herramienta para la obtención de
nuevos antibióticos que sean activos frente a las bacterias patógenas resistentes
a una gran gama de antibióticos.
También resulta de gran utilidad la aplicación de la ingeniería
genética en microorganismos para sintetizar antibióticos
sintéticos, es decir, ligeramente diferentes de aquellos
obtenidos de forma natural. Conjuntamente han llegado a
"programar" bacterias con objeto de obtener distintos tipos de
drogas que, de otra forma, estos microorganismos no podrían
fabricar.
La insulina humana, necesaria para el tratamiento de la diabetes, es un claro
ejemplo de esta metodología, ya que está producida por bacterias en las que se
ha introducido, mediante ingeniería genética, el gen que codifica la síntesis de
esta hormona.
Otros productos farmacéuticos generados a partir de microorganismos
manipulados genéticamente incluyen, el interferón para el tratamiento de algunas
hepatitis y ciertos cánceres, y la eritropoyetina, que se suministra a pacientes
sometidos a diálisis para reponer los eritrocitos perdidos durante este proceso.
Y aunque muchos de ellos sean beneficiosos para el avance de la industria
farmacéutica y gran poderío hacia la biotecnología, microorganismos como los
siguientes perjudican el estudio apropiado de otras:
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10. Bacterias más
comunes
Pseudomonas aerugunosa
Staphylococcus aureus
Escherichia coli
Salmonella spp.
Control de calidad microbiológico
¿Cómo se pueden controlar el crecimiento indeseable de estas bacterias?
Para garantizar la seguridad al paciente, el rol del laboratorio de control debe
estar definido en la legislación general del país, de tal manera que los resultados
proporcionados por éste puedan, si es necesario, hacer cumplir la ley y la acción
legal.
Se realiza los análisis del control de calidad, empleando equipos de última
generación, calibrados y certificados, ubicados en ambientes controlados, usando
patrones de referencia como los estándares de la farmacopea de la nación
señalada.
Para que la calidad de una muestra de producto farmacéutico sea correctamente
evaluada:
 La presentación de la muestra al laboratorio, elegida en conformidad con
exigencias nacionales, debe ser acompañada por una declaración de la
razón por la cual ha sido solicitado el análisis;
 El análisis debe ser correctamente planificado y meticulosamente
ejecutado;
 Los resultados deben ser evaluados competentemente para determinar si
la muestra cumple con las especificaciones de calidad u otros criterios
pertinentes.
Algunas pruebas donde someten al fármaco a evaluación continua son:
Análisis físico – químicos: Perfil de disolución, disolución, liberación prolongada,
espectrofotometría con detectores de arreglo de diodos UV – visible,
espectrofotometría infrarroja, espectrofotometría por fluorometría, potenciometría,
volumetría, cromatografía líquida con arreglo de diodos y fluorescencia,
cromatografía de gases, punto de fusión en materia prima, pH, partículas en
inyectables y otros.
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11. Industria cosmética
En los últimos años, la industria cosmética ha logrado un alcance económico
fuera de las expectativas de otras quienes aún están en proceso de demanda.
Cada vez son más las personas que recurren a los productos finales de ésta
procurando así, el progreso de la misma.
La mayoría de las formulaciones cosméticas, debido a que contienen un gran
porcentaje de agua y nutrientes adicionados, son propensas a la presentación
microbiana que pueda acarrear consigo.
La presencia de microorganismos en los productos cosméticos puede producir
cambios en el aspecto físico, color, olor y textura.
La contaminación microbiana de un producto cosmético puede tener diferentes
orígenes:
 Materias primas: las sustancias naturales están frecuentemente muy
contaminadas.
 Medio ambiente: corrientes de aire con esporas bacterianas que pueden
entrar en contacto con el producto.
 Equipo de fabricación y envasado: el producto se puede contaminar
fácilmente por bacterias que se acumulan como consecuencia de una
limpieza deficiente o inadecuada de los equipos e instalaciones.
 Personal: Falta de higiene.
 Utilización por el consumidor: Puede provocarse desde que se abre el
envase hasta que se finaliza ya que existe una contaminación microbiana
permanente, variable y aditiva, producida por el ambiente doméstico y por
el propio usuario (manos y piel corporal).
Por ello, habitualmente, los cosméticos contienen conservantes para:
a) Evitar la contaminación microbiana durante su uso.
b) Mantener las propiedades y especificaciones indicadas para el
producto.
c) Asegurar la manipulación higiénica.
Aún así, la presencia de los patógenos de gran riesgo potencial se hace inminente
tales y como lo muestra el siguiente cuadro:
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12. Bacterias más
comunes*
Pseudomonas aerugunosa
Staphylococcus aureus
Escherichia coli
Staphylococcus epidermiccus
*En ocasiones, el microbiólogo puede incluir en el ensayo
microorganismos aislados materias primas, zona de
fabricación o envasado o agua, entre otros, que hayan
podido dar problemas de contaminación con anterioridad.
Daño e impacto económico, ¿Impacto económico?
Cada vez es mayor el número de efectos secundarios que
acarrean debido a la presencia de microorganismos en
cosméticos naturales y uso inadecuado de conservadores
sintéticos: según la Agencia francesa de Seguridad de los
Productos Sanitarios (Afssaps), en 2008 se detectaron 193
efectos secundarios debido a los mismos. En el año 2007
habían sido 126, y 104 en 2004. El 66,5% de estos efectos
están considerados como graves. Con una baja del solo 30%
de los más de 100 millones de dólares que se produjeron en
el 2007.
Control de calidad microbiológico
¿Cómo se pueden controlar el crecimiento indeseable de estas bacterias?
Independientemente de las infecciones, la microbiología de
los cosméticos pretende detectar la contaminación
microbiana que pueda alterar su conservación y sus
cualidades por lo que es necesario realizar habitualmente
pruebas de control microbiológico de los cosméticos, para
asegurar su calidad y la seguridad para el consumidor.
Para diseñar y mantener como es debido los productos cosméticos, las muestras
nunca se deben incubar, refrigerar o congelar antes o después de su análisis
microbiológico. Esto es prioritario.
La descontaminación de cosméticos y sus materias primas por radiación gamma
de cobalto 60, es una forma eficiente y segura de energía y tiene su éxito
probado a través de la simplicidad de su proceso y de la alta tecnología con la
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13. cual los productos son tratados. Los microorganismos nocivos, y elementos
patógenos, son destruidos cuando la energía por radiación, emitida por el cobalto
60, penetra la totalidad de los productos, incluyendo su embalaje. La esterilidad
se mantiene mientras el embalaje del producto esté cerrado. Las preocupaciones
ambientales sobre otras tecnologías de esterilización, llevarán a muchos a
descubrir los beneficios del la utilización del proceso con rayos gamma.
Asimismo, existen varias pruebas recomendadas por las US EPA (United States
Environmental Protection Agency) y otras organizaciones que incluyen: toxicidad
oral aguda y en diferentes periodos de tiempo –28 y 90 días-; irritación ocular
aguda; irritación cutánea aguda y en diferentes periodos de 21/28 días y 90 días,
sensibilización cutánea, toxicidad inhalatoria aguda, toxicidad crónica,
carcinogenicidad, mutagésis en diferentes modelos de bacterias, hongos o
células, etc. Estas pruebas deben elegirse según los usos que pretendan darse al
producto cosmético.
Para realizar las pruebas con animales de experimentación debe existir
justificación y ausencia de métodos alternativos según las restricciones
legislativas para el uso de animales con cosméticos.
Antes de abrir el envase y tomar la muestra del producto para realizar el análisis
microbiológico, se debe desinfectar su superficie con cualquiera de las siguientes
soluciones desinfectantes:
 Etanol al 70% (v/v) y HCl al 1% en agua
 Iodo al 4% en etanol 70%
 Glutaraldehido al 2%
Sin embargo, aún en estas condiciones «ideales» de fabricación y manipulación,
sobre todo de prevención, el producto obtenido no es estéril, por lo que siempre
existe la posibilidad de que algún microorganismo se incorpore al producto.
Referencias bibliográficas
Control de calidad a nivel farmacia.
http://www.ins.gob.pe/gxpsites/hgxpp001.aspx?2,6,80,O,S,0,MNU;E;1;19;15;13;MNU;,
Importancia de patógenos emergentes en la inocuidad alimentaria, en I Alimentos, la
revista para la industria de alimentos. 5ta edición.
http://www.revistaialimentos.com.co/ediciones/seguridad-alimentaria-5/importancia-de-patogenos-
emergentes-en-la-inocuidad-alimentaria.htm
LERANOZ, Sonia. Conservantes cosméticos, en Dermofarmacia. Vol. 21 Nº 7, Julio 2002.
http://external.doyma.es/pdf/4/4v21n07a13034831pdf001.pdf
PRESCOTT, Lansingt, John P. Harley, Donald A. Klein. Microbiología. McGraw-Hill
Companies. 6ta edición, 2006. ISBN 8838663254, pp. 450.
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