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BACTERIAS
Los alimentos son alterados por diferentes géneros
bacterianos y a su vez, pueden servir como vehículo de
patógenos o sus toxinas. Se conoce como microbiota dominante
a los microorganismos que causan la descomposición bajo las
condiciones normales de almacenamiento. Identificar al
organismo que ha producido una infección o intoxicación
alimentaria o generado el deterioro del alimento, es una tarea
laboriosa y compleja (1).
CUADRO 1. Bacterias frecuentemente halladas en los alimentos (2).
Alimentos Microorganismos
Carnes rojas y aves
Acinetobacter, Aeromonas, Alcaligenes,
Campylobacter, Corynebacterium,
Enterobacteriaceae, Flavobacterium, Kocuria,
Listeria, Micrococcus, Moraxella,
Pseudomonas, Psychrobacter, Shewanella,
Vagococcus
Carnes procesadas
Acinetobacter, Bacillus, Brochothrix,
Clostridium, Enterococcus, Lactobacillus,
Pseudomonas, Proteus, Staphylococcus,
Weissella
Huevos y
subproductos
Acinetobacter, Aeromonas, Alcaligenes,
Enterobacter, Escherichia, Flavobacterium,
Micrococcus, Pseudomonas, Proteus,
Salmonella, Serratia, Staphylococcus
Pescados y mariscos
Aeromonas, Moraxella, Pseudomonas, Proteus,
Psychrobacter, Shewanella, Vibrio
Leche
Alcaligenes, Bacillus, Clostridium,
Flavobacterium, Lactobacillus, Micrococcus,
Pseudomonas, Staphylococcus, Streptococcus
Frutas y hortalizas
Bacillus, Corynebacterium, Clostridium,
Paenibacillus, Pantoea, Pectobacterium,
Pseudomonas, Streptomyces
Zumos de frutas y
hortalizas
Acetobacter, Lactobacillus, Pediococcus,
Streptococcus
Cereales y harinas Bacillus
Manual de Microbiología de los Alimentos – capítulo 2
20
Las bacterias se estudian por métodos que combinan
técnicas de resurrección o preenriquecimiento, aislamiento en
medios de cultivos comunes o selectivos, e identificación a
través de pruebas bioquímicas. Estos análisis permiten, en la
mayoría de los casos, determinar el género bacteriano
involucrado y algunas especies. Sin embargo, ciertos
organismos muy próximos filogenéticamente precisan de
técnicas complejas de biología molecular, para poder distinguir
uno y otro.
CUADRO 2. Valores mínimos de pH, temperatura y actividad de agua
para el crecimiento de algunas bacterias (2, 3).
Bacterias pH mínimo aw mínima ºC mínimo
Aeromonas 6,0 0,97 − 0,5
Bacillus 4,4 - 4,9 0,91 - 0,95 7
Clostridium 4,6 - 5,0 0.94 - 0,97 3,3 - 10
Escherichia 4,4 0,95 7 - 8
Lactobacillus 3,0 - 3,4 0,93 2 - 6
Listeria 4,4 0,92 − 0,4
Pseudomonas 5,0 0,97 0 - 4
Plesiomonas 4,0 0,96 8
Salmonella 3,8 0,94 5,2
Shigella 4,9 - 5,0 0,96 6,1 - 7,9
Staphylococcus 4,0 0,86 7
Vibrio 4,8 - 5,0 0,94 - 0,96 5 - 10
Yersinia 4,2 0,96 − 1,3
En general, las bacterias de interés alimentario se pueden
cultivar con facilidad y su morfología y/o movilidad se
determina por la simple observación de una preparación en
fresco, con el microscopio óptico a 1.000 aumentos. Las
diferentes técnicas de tinción (Gram, endosporos, flagelos)
brindan mayor información sobre el microorganismo en
estudio. Los parámetros fisiológicos usados comúnmente en la
identificación del agente bacteriano son la tolerancia al
oxígeno y la temperatura, la formación de pigmentos, la
producción de catalasa y oxidasa, la acción sobre la glucosa por
vía oxidativa o fermentativa y otra actividad enzimática (1).
Audisio MC
21
BACTERIAS GRAM-NEGATIVAS
Los bacilos Gram-negativos, catalasa-positivos, son los
agentes más importantes en el deterioro de los alimentos y al
mismo tiempo los patógenos más relevante de origen entérico
transmitidos por alimentos.
CUADRO 3. Alimentos que comúnmente vehiculizan agentes de
toxiinfecciones (2).
BACTERIAS
C
A
R
N
E
S
A
V
E
S
P
E
S
C
A
D
O
S
L
E
C
H
E
H
U
E
V
O
S
D
U
L
C
E
S
V
E
G
E
T
A
L
E
S
*
E
N
L
A
T
A
D
O
S
**
Bacillus cereus − − − − − − + −
Campylobacter jejuni ± + − + + − − −
Clostridium botulinum ± ± ± − − − + +
Clostridium perfringens + + − − − − − ±
Escherichia coli + + + − − − − −
Listeria monocytogenes + ± + − − − + −
Salmonella spp. + + ± + + + − ±
Staphylococcus aureus + + ± ± ± + − ±
Vibrio spp − − + − − − − −
Yersinia enterocolitica + + ± + − − − −
* hortalizas, granos y harinas, ** hortalizas, carnes, leche en polvo
Bacilos oxidasa-negativos fermentadores
Dentro de las enterobacterias se destaca el género
Salmonella. Se las considera como una única especie llamada
Salmonella enterica con seis subespecies y diversos serotipos,
por ejemplo S. enterica serovar Typhimurium; S. enterica
serovar Enteritidis; S. enterica serovar Gallinarum biovar
pullorum, que se resumen como S. Enteritidis, S.
Typhimurium, S. Gallinarum y S. Pullorum (4). Estas
serovariedades son patógenos para las aves.
Las enfermedades producidas por Salmonella en el hombre
son gastroenteritis (S. Enteritidis, S. Typhimurium y otras)
fiebre tifoidea (S. Typhi) y fiebre paratifoidea (S. Paratyphi),
Manual de Microbiología de los Alimentos – capítulo 2
22
éstas últimas transmitidas a través del agua o alimentos
contaminados con heces humanas.
Las salmonelas, debido a su carácter altamente ubicuo,
también pueden ser aisladas de hortalizas, frutas, semillas,
especias, alimentos elaborados, bebidas, leche cruda, quesos,
agua, moluscos, peces, crustáceos, etc (3).
Los organismos fermentadores de lactosa (Escherichia,
Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella, Pectobacterium) son
marcadores de defectos en el procesamiento térmico de los
alimentos elaborados. Una bacteria asociada con el deterioro
de hortalizas es Pectobacterium carotovora.
Algunos serotipos de Escherichia coli son patógenos, por
ejemplo E. coli O157:H7. Yersinia enterocolítica provoca una
fiebre entérica y las especies de Shigella son responsables de la
disentería bacilar (1).
Bacilos oxidasa-negativos no fermentadores
Los bacilos aeróbicos, no acidúricos pues no crecen por
debajo de pH 4,5, por ejemplo Acinetobacter, forman parte de
las bacterias que causan la alteración de los alimentos
proteicos frescos, almacenados en frío, como carne, pescado y
ovoderivados. Los bacilos acidúricos oxidantes de los géneros
Acetobacter y Gluconobacter, tienen un rol muy importante en
la alteración de bebidas alcohólicas y de frutas pues oxidan el
etanol (1).
Bacilos oxidasa-positivos no fermentadores
En este grupo se encuentran Alcaligenes (móvil), también
Psychrobacter y Flavobacterium (inmóviles) que participan en
el deterioro de carnes bajo refrigeración y algunos vegetales.
Este último género se caracteriza por la producción de
pigmentos amarillos a rojos (2).
Pseudomonas presenta flagelos polares. Varias especies de
este género son psicrotolerantes y por lo tanto, tienen un efecto
importante en el deterioro de alimentos conservados a
temperaturas de refrigeración como huevos frescos, carne,
pescado y leche. Sin embargo, Pseudomonas aeruginosa es un
organismo mesófilo patógeno que a veces se puede encontrar
en los alimentos, el suelo y el agua. Algunas especies de
Pseudomonas y Burkholderia deterioran vegetales (3).
Audisio MC
23
Shewanella putrefaciens crece anaeróbicamente en
presencia de Fe++ y causa el enverdecimiento de las carnes
envasadas al vacío (2).
Bacilos oxidasa-positivos fermentadores
En este grupo se incluyen los géneros Vibrio, Aeromonas,
Photobacterium y Plesiomonas. Las especies de Aeromonas
suelen ser psicrotolerantes y heterofermentadoras, están
asociadas con la alteración de alimentos proteicos frescos
cuando el desarrollo de los organismos aerobios obligados está
limitado, por ejemplo en los productos envasados al vacío.
Plesiomonas deteriora pescados y mariscos. Varias especies de
Vibrio son patógenas. Vibrio cholerae produce el cólera y
Vibrio parahaemolyticus causa gastroenteritis (3).
Campylobacter jejuni causa enteritis transmitida por
alimentos con las aves como principal vehículo. Una especie
relacionada es Helicobacter pylori que está asociado con
gastritis y úlceras péptica y duodenal (2).
BACTERIAS GRAM-POSITIVAS
Bacilos catalasa-negativos, no esporulados, inmóviles
Las especies de Lactobacillus pueden ser anaerobias
facultativos o microaerófilas. Se las divide en homo-
fermentativas si degradan glucosa produciendo sólo ácido
láctico, y hetero-fermentativas si forman una mezcla de ácido
láctico, CO2, etanol y/o acetato. El ácido láctico disminuye el
pH del medio e inhibe el desarrollo de otras bacterias,
favoreciendo adaptabilidad a diferentes hábitats. Son
frecuentes en la leche fresca, ovoproductos, canales de
mamíferos y de aves antes de su almacenamiento (5).
Carnobacterium se encuentra en pescados, canales de aves
y carnes rojas envasadas al vacío (2).
Bacilos catalasa-negativos, esporulados
El género anaeróbico Clostridium altera con frecuencia
alimentos que han sido sometidos a calentamiento. Los
clostridios productores de ácido butírico pueden crecer a bajas
temperaturas y ocasionan deterioro en algunos quesos.
Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum es un
organismo termofílico que deforma los envases de hojalata.
Manual de Microbiología de los Alimentos – capítulo 2
24
Clostridium sporogenes produce putrefacción, Clostridium
butyricum y Clostridium tertium causan el deterioro butírico y
Clostridium bifermentans genera sulfuro de hidrógeno (3).
Clostridium botulinum sintetiza una toxina letal en
alimentos con pH ≥ 4,5 y es esta toxina la causa directa de la
enfermedad conocida como botulismo. Otra especie patógena es
Clostridium perfringens que produce enteritis cuando se
encuentra en un número elevado en el alimento (6).
Bacilos catalasa-positivos, esporulados
El género Bacillus es un agente de alteración de alimentos
que han sido sometidos a calentamiento. Bacillus coagulans y
Geobacillus stearothermophilus alteran los productos
enlatados acidificando el contenido (7). Bacillus cereus causa
enteritis o gastroenteritis cuando se encuentran en un número
elevado en el alimento (1).
Bacilos catalasa-positivos, no esporulados
En este grupo se encuentran Corynebacterium, Kurthia y
Arthrobacter. Las corinebacterias pueden causar daños en las
hortalizas frescas. Microbacterium participa en la alteración
de productos cárnicos curados y las especies termodúricas
pueden ser detectados en un número apreciable en los
productos pasteurizados (lácteos y ovoderivados). Brochothrix
thermosphacta se encuentra con frecuencia en la superficie de
la carne fresca.
Corynebacterium diphteriae y Listeria monocytogenes
pueden ser transmitidos por los alimentos. Este último es uno
de los pocos patógenos psicrotróficos (1).
Cocos catalasa-negativos
En este grupo se encuentran Enterococcus, Streptococcus,
Leuconostoc, Pediococcus y Aerococcus.
Los Enterococcus son de interés en higiene de alimentos
como organismos marcadores. Son relativamente termodúricos
y pueden sobrevivir en la leche pasteurizada (1).
Weisella tiene la propiedad de sintetizar exopolisacáridos a
partir de los hidratos de carbono presentes en la leche, bebidas
fermentadas o azúcar ocasionando su deterioro por la
aparición de una filancia no deseada.
Audisio MC
25
Pediococcus es psicrotrófico y Aerococcus termodúrico, por
lo que puede sobrevivir en los productos pasteurizados (3).
Cocos catalasa-positivos
Dentro de este grupo se encuentran los géneros
Staphylococcus y Micrococcus. Una diferencia entre estos dos
géneros es que los estafilococos no crecen a temperaturas
inferiores a 7ºC y por lo tanto no causarían problemas en
alimentos adecuadamente refrigerados. Numerosas cepas de
Staphylococcus aureus producen una potente enterotoxina (1).
Micrococcus y Kocuria ocasionan alteraciones en las carnes
curadas y en algunos alimentos con baja actividad de agua, por
ejemplo leche condensada (2).
TINCIÓN DE GRAM
Tomar con un asa una porción de cultivo bacteriano,
depositarlo sobre una gota de agua y hacer un extendido sobre
un portaobjetos. Dejar secar y fijar por calor. Ponerlo sobre un
soporte y cubrirlo con una solución de violeta cristal. Luego de 1
minuto agregar solución de iodo. Después de 1 minuto, lavar con
agua. Decolorar con alcohol 96°. Lavar con agua y cubrir con una
solución de safranina durante 1 minuto. Lavar con agua y secar.
Colocar una gota de aceite para inmersión. Llevar el
portaobjetos a la platina de un microscopio. Mirar a través del
objetivo de bajo aumento (10x) y una vez enfocado el objeto
mover el revólver para colocar el objetivo de inmersión en aceite
(100x). Levantar el condensador acercándolo a la platina. Ajustar
el enfoque mediante el tornillo micrométrico. Regular la cantidad
de luz por medio del diafragma.
Las bacterias Gram-negativas se tiñen de rojo anaranjado y las
Gram-positivas adquieren color violeta.
VIOLETA CRISTAL. Disolver 1 g de colorante en 20 mL de etanol 96° y
añadir 80 mL de oxalato de amonio al 1%.
SAFRANINA. Disolver 0,25 g de colorante en 10 mL de etanol 96° y
agregar 90 ml de agua.
SOLUCIÓN DE YODO. Mezclar en un mortero 1 g de iodo y 2 g de ioduro
de potasio, disolver con 100 mL de agua (8).
BACTERIAS TOLERANTES
Algunos microorganismos han desarrollado una fuerte
resistencia a factores abióticos y por ejemplo, son capaces no
Manual de Microbiología de los Alimentos – capítulo 2
26
sólo de sobrevivir sino de multiplicarse en condiciones de
presión osmótica elevada, temperatura alta o baja, o valores de
pH y presión de oxígeno extremos.
TINCIÓN DE FLAGELOS
Dejar correr una gota del cultivo líquido de 12-18 horas, sobre
un portaobjetos nuevo, limpio y tibio. Secar al aire. Mezclar en el
momento de usar: 2 mL de alumbre de potasio al 12%, 1 mL de
ácido tánico al 20%, 1 mL de agua, 1,5 mL de etanol 96° y 0,3
mL de fucsina básica al 6% en etanol 96°. Volcar de inmediato
sobre el portaobjetos y dejar 10 minutos. Lavar con agua. Las
bacterias y los flagelos se tiñen de color rojo.
Se puede inferir la motilidad de las bacterias al observar su
desplazamiento rápido a través del campo microscópico cuando
se enfoca una gota de cultivo reciente, colocada entre porta y
cubreobjetos (8).
TINCIÓN DE ENDOSPOROS
Cubrir el extendido fijado por calor, con verde de malaquita al
2%. Calentar hasta emisión de vapores, dejar enfriar y volver a
calentar 3 ó 4 veces más. Lavar con agua. Cubrir con safranina al
0,25% durante 1 minuto. Lavar con agua y secar. Los
endosporos se tiñen de verde y las células somáticas de color
rojo anaranjado (8).
PRUEBA DE LA OXIDASA
Tomar parte de una colonia con una fina varilla de vidrio y frotar
un trozo de papel de filtro humedecido previamente con una
solución acuosa de clorhidrato de tetrametil-parafenilen-diamina
al 1% recién preparada. La aparición de un color púrpura intenso
en 5 segundos indica que la prueba es positiva (1).
PRUEBA DE LA CATALASA
Colocar una gota de peróxido de hidrógeno al 3% sobre un
portaobjetos. Tomar con un asa material del cultivo y mezclar. La
formación inmediata de burbujas indica desprendimiento de
oxígeno debido a la enzima (1).
Varias bacterias patógenas halladas en los alimentos, como
Salmonella, Shigella, E. coli enterovirulento, Campylobacter,
Bacillus cereus, Clostridium perfringens y Staphylococcus
Audisio MC
27
aureus, son termotróficas porque tienen temperaturas críticas
(mínima-óptima-máxima) varios grados más elevadas si se las
compara con los otros organismos mesófilos (1).
PRUEBA DE OXIDACIÓN-FERMENTACIÓN
Sembrar por picadura profunda dos tubos con medio de cultivo.
Sobre uno de los tubos, verter una capa de 2 cm de agar-agua
estéril fundido y enfriado hasta 45ºC, tomando las precauciones
para evitar la contaminación. Incubar a 30ºC durante 48 hs.
Observar la formación de ácido o gas.
AGAR GLUCOSA DE HUGH Y LEIFSON (para Gram-negativos). Triptona
2 g, extracto de levadura 1 g, glucosa 10 g, cloruro de sodio 5 g, fosfato
dipotásico 0,2 g, azul de bromotimol 0,08 mg, agar 15 g, agua 1 litro, pH
7,1. Disolver los ingredientes y distribuir en tubos formando una columna
de 10 cm. Esterilizar a 120ºC durante 15 minutos y después dejar
solidificar en posición vertical.
AGAR GLUCOSA PURPURA (para Gram-positivos). Triptona 10 g,
glucosa 5 g, púrpura de bromocresol 0,04 g, agar 15 g, agua 1 litro, pH
7,0. Disolver los ingredientes y distribuir en tubos formando una columna
de 10 cm. Esterilizar a 120ºC durante 15 minutos y después dejar
solidificar en posición vertical (1).
REDUCCION DE NITRATOS
Calentar a ebullición el tubo de caldo nitrato durante 2 minutos.
Enfriar sin agitar y sembrar. Incubar a 35ºC durante 24-48 horas.
Agregar 0,5 mL del reactivo de Griess A y 0,5 mL del B. La
aparición de un color rosado dentro de los 10 minutos indica la
presencia de nitritos.
CALDO NITRATO. Triptona 20 g, fosfato disódico 2 g, glucosa 1 g, agar
1 g, nitrato de potasio 1 g, agua 1 litro. Distribuir en tubos y esterilizar a
120ºC durante 15 minutos.
REACTIVO DE GRIESS. A. Ácido sulfanílico 0,8 g, ácido acético glacial
30 mL, agua 75 mL; B. Alfa-naftilamina 0,5 g, ácido acético glacial 30
mL, agua 75 mL (4).
Algunas bacterias no esporuladas tienen una resistencia
térmica más alta y sobreviven a 60 - 80ºC. Se los llama
termodúricos, por ejemplo Enterococcus bovis, Micrococcus
luteus, Microbacterium sp, que suelen encontrarse en la leche
pasterizada (4) .
Manual de Microbiología de los Alimentos – capítulo 2
28
CUADRO 4. Pruebas corrientes para la identificación de bacterias (9).
PRUEBA PRINCIPIO USO MÁS COMÚN
Catalasa Descompone el H2O2
Bacillus(+); Clostridium,
Streptococcus,
Micrococcus y
Staphylococcus (−)
Citrato (única
fuente de C)
Alcalinización del
medio
Klebsiella, Enterobacter y
Salmonella (+);
Escherichia y
Edwardsiella (−)
Coagulasa
Coagulación del
plasma sanguíneo
Staphylococcus aureus (+)
S. epidermidis (−)
Descarboxilasas
de lisina,
ornitina o
arginina
Liberación de CO2 y
amina
Diferenciación de
bacterias entéricas
Desaminación de
fenil-alanina
Producción de ácido
fenil-pirúvico
Identificación de Proteus
y Providencia
Fermentación de
azúcares y
polialcoholes
Producción de ácido
y/o gas
Diferenciación de
bacterias entéricas
β-galactosidasa
Hidrólisis de o-nitro-
fenil-β-galactosido
dando nitrofenol
amarillo
Citrobacter y Arizona (+);
Salmonella (−)
Hidrólisis de
almidón
La solución I2 – I- da
azul con almidón
Bacillus spp.
Hidrólisis de
gelatina
Licuación del gel de
gelatina al 12%
Identificación de Serratia,
Pseudomonas,
Flavobacterium,
Clostridium
Indol
Conversión del
triptofano en indol
Klebsiella, Enterobacter y
Salmonella (−);
Escherichia y
Edwarsiella (+)
Oxidación-
fermentación
Producción de ácido
Aerobiosis: Micrococcus,
Pseudomonas
Anaerobiosis: bacterias
entéricas, Staphylococcus
Oxidasa
Citrocromo c oxida
aceptor artificial de
electrones
Moraxella, Aeromonas y
Pseudomonas (+);
Acinetobacter y
bacterias entéricas (−)
Audisio MC
29
PRUEBA PRINCIPIO USO MÁS COMÚN
Producción de
H2S (negro con
Fe+++)
Reducción de
tiosulfato o
descomposición de
aminoácidos
azufrados
Identificación de
Salmonella, Arizona,
Edwarsiella, Proteus
Reducción de
nitrato
Aceptor de
electrones
alternativo, reducido
a NO2
- o N2
Bacterias entéricas
(comúnmente +)
Rojo de metilo
pH < 4,3 por
fermentación ácida
mixta
Escherichia (+, rojo)
Klebsiella y
Enterobacter (−)
Ureasa
Descomposición de
urea en 2 NH3 + CO2
Klebsiella y Proteus (+);
Escherichia y
Providencia (−)
Voges-Proskauer
Formación de
acetoína por
fermentación de
glucosa
Enterobacter y
Klebsiella (+);
Escherichia (−)
Identificación de Bacillus
La mayoría de las bacterias psicrófilas son Gram-negativas
y se encuentran en ambientes donde la temperatura está
siempre por debajo de 15 a 20ºC, mientras que las psicrotrofas
crecen en ambientes donde la temperatura fluctúa. La mayoría
de los psicrófilos hallados en alimentos son especies de
Aeromonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Pseudomonas,
Serratia y Vibrio. Los Gram positivos son especies de Bacillus,
Clostridium y Micrococcus. Aún cuando pueden crecer a 0ºC, lo
hacen lentamente y a menudo tardan varias semanas para
formar las colonias.
Entre las bacterias psicrotrofas que producen deterioro en
los alimentos refrigerados se destacan: Acinetobacter,
Brochothrix, Enterobacter, Lactobacillus, Microbacterium,
Moraxella, Psychrobacter, Shewnella.
Ciertos patógenos como Clostridium botulinum tipo E y
tipos no proteolíticos B y F, Listeria monocytogenes, Yersinia
enterocolitica y algunas cepas de Bacillus cereus crecen
lentamente a temperaturas inferiores a 5ºC (2).
En los pescados y mariscos con 1 a 4% de sal se encuentran
especies halotolerantes de Acinetobacter, Photobacterium,
Pseudomonas, Shewanella, Vibrio, y las carnes curadas con 1
Manual de Microbiología de los Alimentos – capítulo 2
30
a 7% de sal contienen bacterias Gram-positivas, por ejemplo
bacterias lácticas, Enterococcus y Micrococcus. La mayoría de
las bacterias implicadas en el deterioro de alimentos con 5 a
20% de sal son especies de Bacillaceae y Micrococcaceae (4).
REFERENCIAS
1. Mossel DAA et al. 2003. Microbiología de los Alimentos. 2ª ed.
Acribia, Zaragoza, p 15, 599, 634, 637.
2. Jay MJ et al. 2005. Modern Food Microbiology. 7ª ed. Springer, New
York, p 13. 42, 36.
3. Doyle MP et al. 1997. Food Microbiology. ASM Press, Washington, p
101, 129, 228, 305.
4. Downes FP, Ito K, eds. 2001. Compendium of methods for the
microbiological examination of foods. 4ª ed. APHA, Washington, p.
159, 167, 187, 357.
5. Sharpe ME 1981. En: The Prokaryotes. Vol ll. Starr MP et al., eds.
Springer-Verlag, Berlin, p 1653.
6. ICMSF. 1996. Microorganismos de los Alimentos. Vol. 5:
Características de los Patógenos Microbianos. Acribia, Zaragoza, p
7. ICMSF. 1998. Microorganisms in food. Vol 6: Microbial Ecology of
Food Commodities. Blackie Academic & Professional, London, p 131.
8. Collins CH et al. 1999. Microbiological Methods. 7ª ed. Butterworth-
Heinemann, Oxford, p 102.
9. Madigan MT et al. 2004. Brock - Biology of Microorganisms. 10ª ed.
Pearson - Prentice Hall, p 812.

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  • 1. Audisio MC 19 BACTERIAS Los alimentos son alterados por diferentes géneros bacterianos y a su vez, pueden servir como vehículo de patógenos o sus toxinas. Se conoce como microbiota dominante a los microorganismos que causan la descomposición bajo las condiciones normales de almacenamiento. Identificar al organismo que ha producido una infección o intoxicación alimentaria o generado el deterioro del alimento, es una tarea laboriosa y compleja (1). CUADRO 1. Bacterias frecuentemente halladas en los alimentos (2). Alimentos Microorganismos Carnes rojas y aves Acinetobacter, Aeromonas, Alcaligenes, Campylobacter, Corynebacterium, Enterobacteriaceae, Flavobacterium, Kocuria, Listeria, Micrococcus, Moraxella, Pseudomonas, Psychrobacter, Shewanella, Vagococcus Carnes procesadas Acinetobacter, Bacillus, Brochothrix, Clostridium, Enterococcus, Lactobacillus, Pseudomonas, Proteus, Staphylococcus, Weissella Huevos y subproductos Acinetobacter, Aeromonas, Alcaligenes, Enterobacter, Escherichia, Flavobacterium, Micrococcus, Pseudomonas, Proteus, Salmonella, Serratia, Staphylococcus Pescados y mariscos Aeromonas, Moraxella, Pseudomonas, Proteus, Psychrobacter, Shewanella, Vibrio Leche Alcaligenes, Bacillus, Clostridium, Flavobacterium, Lactobacillus, Micrococcus, Pseudomonas, Staphylococcus, Streptococcus Frutas y hortalizas Bacillus, Corynebacterium, Clostridium, Paenibacillus, Pantoea, Pectobacterium, Pseudomonas, Streptomyces Zumos de frutas y hortalizas Acetobacter, Lactobacillus, Pediococcus, Streptococcus Cereales y harinas Bacillus
  • 2. Manual de Microbiología de los Alimentos – capítulo 2 20 Las bacterias se estudian por métodos que combinan técnicas de resurrección o preenriquecimiento, aislamiento en medios de cultivos comunes o selectivos, e identificación a través de pruebas bioquímicas. Estos análisis permiten, en la mayoría de los casos, determinar el género bacteriano involucrado y algunas especies. Sin embargo, ciertos organismos muy próximos filogenéticamente precisan de técnicas complejas de biología molecular, para poder distinguir uno y otro. CUADRO 2. Valores mínimos de pH, temperatura y actividad de agua para el crecimiento de algunas bacterias (2, 3). Bacterias pH mínimo aw mínima ºC mínimo Aeromonas 6,0 0,97 − 0,5 Bacillus 4,4 - 4,9 0,91 - 0,95 7 Clostridium 4,6 - 5,0 0.94 - 0,97 3,3 - 10 Escherichia 4,4 0,95 7 - 8 Lactobacillus 3,0 - 3,4 0,93 2 - 6 Listeria 4,4 0,92 − 0,4 Pseudomonas 5,0 0,97 0 - 4 Plesiomonas 4,0 0,96 8 Salmonella 3,8 0,94 5,2 Shigella 4,9 - 5,0 0,96 6,1 - 7,9 Staphylococcus 4,0 0,86 7 Vibrio 4,8 - 5,0 0,94 - 0,96 5 - 10 Yersinia 4,2 0,96 − 1,3 En general, las bacterias de interés alimentario se pueden cultivar con facilidad y su morfología y/o movilidad se determina por la simple observación de una preparación en fresco, con el microscopio óptico a 1.000 aumentos. Las diferentes técnicas de tinción (Gram, endosporos, flagelos) brindan mayor información sobre el microorganismo en estudio. Los parámetros fisiológicos usados comúnmente en la identificación del agente bacteriano son la tolerancia al oxígeno y la temperatura, la formación de pigmentos, la producción de catalasa y oxidasa, la acción sobre la glucosa por vía oxidativa o fermentativa y otra actividad enzimática (1).
  • 3. Audisio MC 21 BACTERIAS GRAM-NEGATIVAS Los bacilos Gram-negativos, catalasa-positivos, son los agentes más importantes en el deterioro de los alimentos y al mismo tiempo los patógenos más relevante de origen entérico transmitidos por alimentos. CUADRO 3. Alimentos que comúnmente vehiculizan agentes de toxiinfecciones (2). BACTERIAS C A R N E S A V E S P E S C A D O S L E C H E H U E V O S D U L C E S V E G E T A L E S * E N L A T A D O S ** Bacillus cereus − − − − − − + − Campylobacter jejuni ± + − + + − − − Clostridium botulinum ± ± ± − − − + + Clostridium perfringens + + − − − − − ± Escherichia coli + + + − − − − − Listeria monocytogenes + ± + − − − + − Salmonella spp. + + ± + + + − ± Staphylococcus aureus + + ± ± ± + − ± Vibrio spp − − + − − − − − Yersinia enterocolitica + + ± + − − − − * hortalizas, granos y harinas, ** hortalizas, carnes, leche en polvo Bacilos oxidasa-negativos fermentadores Dentro de las enterobacterias se destaca el género Salmonella. Se las considera como una única especie llamada Salmonella enterica con seis subespecies y diversos serotipos, por ejemplo S. enterica serovar Typhimurium; S. enterica serovar Enteritidis; S. enterica serovar Gallinarum biovar pullorum, que se resumen como S. Enteritidis, S. Typhimurium, S. Gallinarum y S. Pullorum (4). Estas serovariedades son patógenos para las aves. Las enfermedades producidas por Salmonella en el hombre son gastroenteritis (S. Enteritidis, S. Typhimurium y otras) fiebre tifoidea (S. Typhi) y fiebre paratifoidea (S. Paratyphi),
  • 4. Manual de Microbiología de los Alimentos – capítulo 2 22 éstas últimas transmitidas a través del agua o alimentos contaminados con heces humanas. Las salmonelas, debido a su carácter altamente ubicuo, también pueden ser aisladas de hortalizas, frutas, semillas, especias, alimentos elaborados, bebidas, leche cruda, quesos, agua, moluscos, peces, crustáceos, etc (3). Los organismos fermentadores de lactosa (Escherichia, Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella, Pectobacterium) son marcadores de defectos en el procesamiento térmico de los alimentos elaborados. Una bacteria asociada con el deterioro de hortalizas es Pectobacterium carotovora. Algunos serotipos de Escherichia coli son patógenos, por ejemplo E. coli O157:H7. Yersinia enterocolítica provoca una fiebre entérica y las especies de Shigella son responsables de la disentería bacilar (1). Bacilos oxidasa-negativos no fermentadores Los bacilos aeróbicos, no acidúricos pues no crecen por debajo de pH 4,5, por ejemplo Acinetobacter, forman parte de las bacterias que causan la alteración de los alimentos proteicos frescos, almacenados en frío, como carne, pescado y ovoderivados. Los bacilos acidúricos oxidantes de los géneros Acetobacter y Gluconobacter, tienen un rol muy importante en la alteración de bebidas alcohólicas y de frutas pues oxidan el etanol (1). Bacilos oxidasa-positivos no fermentadores En este grupo se encuentran Alcaligenes (móvil), también Psychrobacter y Flavobacterium (inmóviles) que participan en el deterioro de carnes bajo refrigeración y algunos vegetales. Este último género se caracteriza por la producción de pigmentos amarillos a rojos (2). Pseudomonas presenta flagelos polares. Varias especies de este género son psicrotolerantes y por lo tanto, tienen un efecto importante en el deterioro de alimentos conservados a temperaturas de refrigeración como huevos frescos, carne, pescado y leche. Sin embargo, Pseudomonas aeruginosa es un organismo mesófilo patógeno que a veces se puede encontrar en los alimentos, el suelo y el agua. Algunas especies de Pseudomonas y Burkholderia deterioran vegetales (3).
  • 5. Audisio MC 23 Shewanella putrefaciens crece anaeróbicamente en presencia de Fe++ y causa el enverdecimiento de las carnes envasadas al vacío (2). Bacilos oxidasa-positivos fermentadores En este grupo se incluyen los géneros Vibrio, Aeromonas, Photobacterium y Plesiomonas. Las especies de Aeromonas suelen ser psicrotolerantes y heterofermentadoras, están asociadas con la alteración de alimentos proteicos frescos cuando el desarrollo de los organismos aerobios obligados está limitado, por ejemplo en los productos envasados al vacío. Plesiomonas deteriora pescados y mariscos. Varias especies de Vibrio son patógenas. Vibrio cholerae produce el cólera y Vibrio parahaemolyticus causa gastroenteritis (3). Campylobacter jejuni causa enteritis transmitida por alimentos con las aves como principal vehículo. Una especie relacionada es Helicobacter pylori que está asociado con gastritis y úlceras péptica y duodenal (2). BACTERIAS GRAM-POSITIVAS Bacilos catalasa-negativos, no esporulados, inmóviles Las especies de Lactobacillus pueden ser anaerobias facultativos o microaerófilas. Se las divide en homo- fermentativas si degradan glucosa produciendo sólo ácido láctico, y hetero-fermentativas si forman una mezcla de ácido láctico, CO2, etanol y/o acetato. El ácido láctico disminuye el pH del medio e inhibe el desarrollo de otras bacterias, favoreciendo adaptabilidad a diferentes hábitats. Son frecuentes en la leche fresca, ovoproductos, canales de mamíferos y de aves antes de su almacenamiento (5). Carnobacterium se encuentra en pescados, canales de aves y carnes rojas envasadas al vacío (2). Bacilos catalasa-negativos, esporulados El género anaeróbico Clostridium altera con frecuencia alimentos que han sido sometidos a calentamiento. Los clostridios productores de ácido butírico pueden crecer a bajas temperaturas y ocasionan deterioro en algunos quesos. Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum es un organismo termofílico que deforma los envases de hojalata.
  • 6. Manual de Microbiología de los Alimentos – capítulo 2 24 Clostridium sporogenes produce putrefacción, Clostridium butyricum y Clostridium tertium causan el deterioro butírico y Clostridium bifermentans genera sulfuro de hidrógeno (3). Clostridium botulinum sintetiza una toxina letal en alimentos con pH ≥ 4,5 y es esta toxina la causa directa de la enfermedad conocida como botulismo. Otra especie patógena es Clostridium perfringens que produce enteritis cuando se encuentra en un número elevado en el alimento (6). Bacilos catalasa-positivos, esporulados El género Bacillus es un agente de alteración de alimentos que han sido sometidos a calentamiento. Bacillus coagulans y Geobacillus stearothermophilus alteran los productos enlatados acidificando el contenido (7). Bacillus cereus causa enteritis o gastroenteritis cuando se encuentran en un número elevado en el alimento (1). Bacilos catalasa-positivos, no esporulados En este grupo se encuentran Corynebacterium, Kurthia y Arthrobacter. Las corinebacterias pueden causar daños en las hortalizas frescas. Microbacterium participa en la alteración de productos cárnicos curados y las especies termodúricas pueden ser detectados en un número apreciable en los productos pasteurizados (lácteos y ovoderivados). Brochothrix thermosphacta se encuentra con frecuencia en la superficie de la carne fresca. Corynebacterium diphteriae y Listeria monocytogenes pueden ser transmitidos por los alimentos. Este último es uno de los pocos patógenos psicrotróficos (1). Cocos catalasa-negativos En este grupo se encuentran Enterococcus, Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus y Aerococcus. Los Enterococcus son de interés en higiene de alimentos como organismos marcadores. Son relativamente termodúricos y pueden sobrevivir en la leche pasteurizada (1). Weisella tiene la propiedad de sintetizar exopolisacáridos a partir de los hidratos de carbono presentes en la leche, bebidas fermentadas o azúcar ocasionando su deterioro por la aparición de una filancia no deseada.
  • 7. Audisio MC 25 Pediococcus es psicrotrófico y Aerococcus termodúrico, por lo que puede sobrevivir en los productos pasteurizados (3). Cocos catalasa-positivos Dentro de este grupo se encuentran los géneros Staphylococcus y Micrococcus. Una diferencia entre estos dos géneros es que los estafilococos no crecen a temperaturas inferiores a 7ºC y por lo tanto no causarían problemas en alimentos adecuadamente refrigerados. Numerosas cepas de Staphylococcus aureus producen una potente enterotoxina (1). Micrococcus y Kocuria ocasionan alteraciones en las carnes curadas y en algunos alimentos con baja actividad de agua, por ejemplo leche condensada (2). TINCIÓN DE GRAM Tomar con un asa una porción de cultivo bacteriano, depositarlo sobre una gota de agua y hacer un extendido sobre un portaobjetos. Dejar secar y fijar por calor. Ponerlo sobre un soporte y cubrirlo con una solución de violeta cristal. Luego de 1 minuto agregar solución de iodo. Después de 1 minuto, lavar con agua. Decolorar con alcohol 96°. Lavar con agua y cubrir con una solución de safranina durante 1 minuto. Lavar con agua y secar. Colocar una gota de aceite para inmersión. Llevar el portaobjetos a la platina de un microscopio. Mirar a través del objetivo de bajo aumento (10x) y una vez enfocado el objeto mover el revólver para colocar el objetivo de inmersión en aceite (100x). Levantar el condensador acercándolo a la platina. Ajustar el enfoque mediante el tornillo micrométrico. Regular la cantidad de luz por medio del diafragma. Las bacterias Gram-negativas se tiñen de rojo anaranjado y las Gram-positivas adquieren color violeta. VIOLETA CRISTAL. Disolver 1 g de colorante en 20 mL de etanol 96° y añadir 80 mL de oxalato de amonio al 1%. SAFRANINA. Disolver 0,25 g de colorante en 10 mL de etanol 96° y agregar 90 ml de agua. SOLUCIÓN DE YODO. Mezclar en un mortero 1 g de iodo y 2 g de ioduro de potasio, disolver con 100 mL de agua (8). BACTERIAS TOLERANTES Algunos microorganismos han desarrollado una fuerte resistencia a factores abióticos y por ejemplo, son capaces no
  • 8. Manual de Microbiología de los Alimentos – capítulo 2 26 sólo de sobrevivir sino de multiplicarse en condiciones de presión osmótica elevada, temperatura alta o baja, o valores de pH y presión de oxígeno extremos. TINCIÓN DE FLAGELOS Dejar correr una gota del cultivo líquido de 12-18 horas, sobre un portaobjetos nuevo, limpio y tibio. Secar al aire. Mezclar en el momento de usar: 2 mL de alumbre de potasio al 12%, 1 mL de ácido tánico al 20%, 1 mL de agua, 1,5 mL de etanol 96° y 0,3 mL de fucsina básica al 6% en etanol 96°. Volcar de inmediato sobre el portaobjetos y dejar 10 minutos. Lavar con agua. Las bacterias y los flagelos se tiñen de color rojo. Se puede inferir la motilidad de las bacterias al observar su desplazamiento rápido a través del campo microscópico cuando se enfoca una gota de cultivo reciente, colocada entre porta y cubreobjetos (8). TINCIÓN DE ENDOSPOROS Cubrir el extendido fijado por calor, con verde de malaquita al 2%. Calentar hasta emisión de vapores, dejar enfriar y volver a calentar 3 ó 4 veces más. Lavar con agua. Cubrir con safranina al 0,25% durante 1 minuto. Lavar con agua y secar. Los endosporos se tiñen de verde y las células somáticas de color rojo anaranjado (8). PRUEBA DE LA OXIDASA Tomar parte de una colonia con una fina varilla de vidrio y frotar un trozo de papel de filtro humedecido previamente con una solución acuosa de clorhidrato de tetrametil-parafenilen-diamina al 1% recién preparada. La aparición de un color púrpura intenso en 5 segundos indica que la prueba es positiva (1). PRUEBA DE LA CATALASA Colocar una gota de peróxido de hidrógeno al 3% sobre un portaobjetos. Tomar con un asa material del cultivo y mezclar. La formación inmediata de burbujas indica desprendimiento de oxígeno debido a la enzima (1). Varias bacterias patógenas halladas en los alimentos, como Salmonella, Shigella, E. coli enterovirulento, Campylobacter, Bacillus cereus, Clostridium perfringens y Staphylococcus
  • 9. Audisio MC 27 aureus, son termotróficas porque tienen temperaturas críticas (mínima-óptima-máxima) varios grados más elevadas si se las compara con los otros organismos mesófilos (1). PRUEBA DE OXIDACIÓN-FERMENTACIÓN Sembrar por picadura profunda dos tubos con medio de cultivo. Sobre uno de los tubos, verter una capa de 2 cm de agar-agua estéril fundido y enfriado hasta 45ºC, tomando las precauciones para evitar la contaminación. Incubar a 30ºC durante 48 hs. Observar la formación de ácido o gas. AGAR GLUCOSA DE HUGH Y LEIFSON (para Gram-negativos). Triptona 2 g, extracto de levadura 1 g, glucosa 10 g, cloruro de sodio 5 g, fosfato dipotásico 0,2 g, azul de bromotimol 0,08 mg, agar 15 g, agua 1 litro, pH 7,1. Disolver los ingredientes y distribuir en tubos formando una columna de 10 cm. Esterilizar a 120ºC durante 15 minutos y después dejar solidificar en posición vertical. AGAR GLUCOSA PURPURA (para Gram-positivos). Triptona 10 g, glucosa 5 g, púrpura de bromocresol 0,04 g, agar 15 g, agua 1 litro, pH 7,0. Disolver los ingredientes y distribuir en tubos formando una columna de 10 cm. Esterilizar a 120ºC durante 15 minutos y después dejar solidificar en posición vertical (1). REDUCCION DE NITRATOS Calentar a ebullición el tubo de caldo nitrato durante 2 minutos. Enfriar sin agitar y sembrar. Incubar a 35ºC durante 24-48 horas. Agregar 0,5 mL del reactivo de Griess A y 0,5 mL del B. La aparición de un color rosado dentro de los 10 minutos indica la presencia de nitritos. CALDO NITRATO. Triptona 20 g, fosfato disódico 2 g, glucosa 1 g, agar 1 g, nitrato de potasio 1 g, agua 1 litro. Distribuir en tubos y esterilizar a 120ºC durante 15 minutos. REACTIVO DE GRIESS. A. Ácido sulfanílico 0,8 g, ácido acético glacial 30 mL, agua 75 mL; B. Alfa-naftilamina 0,5 g, ácido acético glacial 30 mL, agua 75 mL (4). Algunas bacterias no esporuladas tienen una resistencia térmica más alta y sobreviven a 60 - 80ºC. Se los llama termodúricos, por ejemplo Enterococcus bovis, Micrococcus luteus, Microbacterium sp, que suelen encontrarse en la leche pasterizada (4) .
  • 10. Manual de Microbiología de los Alimentos – capítulo 2 28 CUADRO 4. Pruebas corrientes para la identificación de bacterias (9). PRUEBA PRINCIPIO USO MÁS COMÚN Catalasa Descompone el H2O2 Bacillus(+); Clostridium, Streptococcus, Micrococcus y Staphylococcus (−) Citrato (única fuente de C) Alcalinización del medio Klebsiella, Enterobacter y Salmonella (+); Escherichia y Edwardsiella (−) Coagulasa Coagulación del plasma sanguíneo Staphylococcus aureus (+) S. epidermidis (−) Descarboxilasas de lisina, ornitina o arginina Liberación de CO2 y amina Diferenciación de bacterias entéricas Desaminación de fenil-alanina Producción de ácido fenil-pirúvico Identificación de Proteus y Providencia Fermentación de azúcares y polialcoholes Producción de ácido y/o gas Diferenciación de bacterias entéricas β-galactosidasa Hidrólisis de o-nitro- fenil-β-galactosido dando nitrofenol amarillo Citrobacter y Arizona (+); Salmonella (−) Hidrólisis de almidón La solución I2 – I- da azul con almidón Bacillus spp. Hidrólisis de gelatina Licuación del gel de gelatina al 12% Identificación de Serratia, Pseudomonas, Flavobacterium, Clostridium Indol Conversión del triptofano en indol Klebsiella, Enterobacter y Salmonella (−); Escherichia y Edwarsiella (+) Oxidación- fermentación Producción de ácido Aerobiosis: Micrococcus, Pseudomonas Anaerobiosis: bacterias entéricas, Staphylococcus Oxidasa Citrocromo c oxida aceptor artificial de electrones Moraxella, Aeromonas y Pseudomonas (+); Acinetobacter y bacterias entéricas (−)
  • 11. Audisio MC 29 PRUEBA PRINCIPIO USO MÁS COMÚN Producción de H2S (negro con Fe+++) Reducción de tiosulfato o descomposición de aminoácidos azufrados Identificación de Salmonella, Arizona, Edwarsiella, Proteus Reducción de nitrato Aceptor de electrones alternativo, reducido a NO2 - o N2 Bacterias entéricas (comúnmente +) Rojo de metilo pH < 4,3 por fermentación ácida mixta Escherichia (+, rojo) Klebsiella y Enterobacter (−) Ureasa Descomposición de urea en 2 NH3 + CO2 Klebsiella y Proteus (+); Escherichia y Providencia (−) Voges-Proskauer Formación de acetoína por fermentación de glucosa Enterobacter y Klebsiella (+); Escherichia (−) Identificación de Bacillus La mayoría de las bacterias psicrófilas son Gram-negativas y se encuentran en ambientes donde la temperatura está siempre por debajo de 15 a 20ºC, mientras que las psicrotrofas crecen en ambientes donde la temperatura fluctúa. La mayoría de los psicrófilos hallados en alimentos son especies de Aeromonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Pseudomonas, Serratia y Vibrio. Los Gram positivos son especies de Bacillus, Clostridium y Micrococcus. Aún cuando pueden crecer a 0ºC, lo hacen lentamente y a menudo tardan varias semanas para formar las colonias. Entre las bacterias psicrotrofas que producen deterioro en los alimentos refrigerados se destacan: Acinetobacter, Brochothrix, Enterobacter, Lactobacillus, Microbacterium, Moraxella, Psychrobacter, Shewnella. Ciertos patógenos como Clostridium botulinum tipo E y tipos no proteolíticos B y F, Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica y algunas cepas de Bacillus cereus crecen lentamente a temperaturas inferiores a 5ºC (2). En los pescados y mariscos con 1 a 4% de sal se encuentran especies halotolerantes de Acinetobacter, Photobacterium, Pseudomonas, Shewanella, Vibrio, y las carnes curadas con 1
  • 12. Manual de Microbiología de los Alimentos – capítulo 2 30 a 7% de sal contienen bacterias Gram-positivas, por ejemplo bacterias lácticas, Enterococcus y Micrococcus. La mayoría de las bacterias implicadas en el deterioro de alimentos con 5 a 20% de sal son especies de Bacillaceae y Micrococcaceae (4). REFERENCIAS 1. Mossel DAA et al. 2003. Microbiología de los Alimentos. 2ª ed. Acribia, Zaragoza, p 15, 599, 634, 637. 2. Jay MJ et al. 2005. Modern Food Microbiology. 7ª ed. Springer, New York, p 13. 42, 36. 3. Doyle MP et al. 1997. Food Microbiology. ASM Press, Washington, p 101, 129, 228, 305. 4. Downes FP, Ito K, eds. 2001. Compendium of methods for the microbiological examination of foods. 4ª ed. APHA, Washington, p. 159, 167, 187, 357. 5. Sharpe ME 1981. En: The Prokaryotes. Vol ll. Starr MP et al., eds. Springer-Verlag, Berlin, p 1653. 6. ICMSF. 1996. Microorganismos de los Alimentos. Vol. 5: Características de los Patógenos Microbianos. Acribia, Zaragoza, p 7. ICMSF. 1998. Microorganisms in food. Vol 6: Microbial Ecology of Food Commodities. Blackie Academic & Professional, London, p 131. 8. Collins CH et al. 1999. Microbiological Methods. 7ª ed. Butterworth- Heinemann, Oxford, p 102. 9. Madigan MT et al. 2004. Brock - Biology of Microorganisms. 10ª ed. Pearson - Prentice Hall, p 812.