El biofilm o biopelícula es un reto persistente en cualquier industria de alimentos, así como en entornos hospitalarios.
Un biofilm o biopelícula es una comunidad de bacterias adheridas a una superficie y protegidas por una matriz viscosa, formada por proteínas, que excretan las bacterias. En plantas de alimentos, representan un grave riesgo de contaminación cruzada y enfermedades transmitidas por alimentos, debido a su resistencia a los desinfectantes.
Las biopelículas implican grandes desafíos para la industria alimentaria porque permiten que las bacterias se adhieran a una variedad de superficies como caucho, polipropileno, plástico, vidrio, acero inoxidable, teflón, cerámica e incluso productos alimenticios, en tan solo unos minutos, lo que da lugar al desarrollo de biopelículas maduras en pocos días (o incluso horas). Dichos materiales se utilizan en superficies como paredes, pisos, equipos, filtros, tanques de almacenamiento, instrumentos para manipulación del producto, y mas…
El material más utilizado en la industria alimentaria para el contacto con alimentos es el acero inoxidable tipo 304, debido a su inercia química, facilidad de limpieza y extrema resistencia a la corrosión en un amplio rango de temperaturas de procesamiento. Debido a su uso continuo, la topografía de este material suele presentar grietas y fisuras que protegen a las bacterias de los tratamientos desinfectantes y los métodos de limpieza mecánica.
La importancia y el impacto de las biopelículas en la industria alimentaria se han hecho evidentes en donde la contaminación cruzada es común entre productos alimenticios, con una amplia gama de patógenos, incluidos Listeria monocytogenes , Yersinia enterocolitica , Campylobacter jejuni, Salmonella spp., Staphylococcus spp., Bacillus cereus y Echerichia coli O157:H7.
Los componentes de la matriz alimentaria en los entornos de procesamiento de alimentos también influyen en la adhesión bacteriana; por ejemplo, los residuos de alimentos, como los exudados de leche y carne enriquecidos en grasas, proteínas y carbohidratos, facilitan el crecimiento y la multiplicación de microorganismos y favorecen el desarrollo de biopelículas de especies como E. coli y Staphylococcus aureus A continuación, se muestran patógenos formadores de biopelículas en la industria alimentaria y los alimentos relacionados donde se han producido brotes alimentarios.
| Patógeno | Alimentos contaminados |
| Bacillus cereus | Productos lácteos, arroz, verduras, carne |
| Campylobacter jejuni | Animales, aves de corral, leche sin pasteurizar |
| Escherichia coli | Leche cruda, carne fresca, frutas y verduras |
| Listeria monocytogenes | Productos lácteos, carne, productos listos para consumir, fruta, quesos blandos, helado, leche sin pasteurizar, manzanas confitadas, verduras congeladas, aves de corral |
| Salmonella Enterica | Carne de ave, bovina, ovina, porcina, pescado |
| Staphylococcus aureus | Productos cárnicos, aves de corral, productos de huevo, productos lácteos, ensaladas, productos de panadería, especialmente pasteles y tartas rellenos de crema, y rellenos para sándwiches. |
| Pseudomonas spp | Frutas, verduras, superficies de carne y productos lácteos bajos en ácido. |
Acciones preventivas para evitar la creación de biofilm en la planta de producción
Para evitar la formación de biofilms y eliminarlos tanto en las etapas de adhesión reversible como irreversible, donde los microorganismos adheridos mejoran la adherencia a la superficie, se requiere un desinfectante potente y remoción mecánica que elimine las adherencias bacterianas. El diseño de los equipos debe realizarse de tal manera que se evite cualquier área donde los microorganismos puedan alojarse y crecer, así como huecos, grietas y áreas muertas; se recomienda que las juntas de estos equipos en contacto con los alimentos deben ser lisas para reducir la acumulación de alimentos que generen alimento para las bacterias.
El muestreo microbiológico de superficies es importante para evaluar y tomar decisiones sobre si las especies microbianas residuales se encuentran en un nivel adecuado y si se eliminan los microorganismos dañinos. Los resultados obtenidos permitirán establecer criterios, e implementar acciones correctivas como la forma, frecuencia en la limpieza y afectará calidad e inocuidad de los productos alimenticios.
Así mismo es importante el Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control (HACCP) y las buenas prácticas de manufactura, que se han desarrollado para regular la seguridad y la calidad de los alimentos. Las biopelículas bacterianas no se mencionan directamente en el HACCP empleado en las instalaciones de procesamiento de alimentos. Por lo tanto, se espera que el sistema HACCP actualizado contemple la evaluación de biopelículas en entornos alimentarios y establezca un plan de saneamiento adecuado, proporcione información de contaminación mucho más clara y facilite la producción en los sistemas de procesamiento libres de biopelículas de la industria alimentaria.
Acciones correctivas y eliminación de biopelículas.
Actualmente, una buena acción mecánica unida al uso de desinfectantes son el mejor aliado para eliminar las biopelículas. Sin embargo, otros campos de investigación, como la composición de superficies para materiales que impidan la adhesión bacteriana y el desarrollo de bacteriófagos para combatir las bacterias formadoras de biopelículas, han obtenido resultados favorables.
Los desinfectantes más utilizados en los programas de desinfección de la industria alimentaria son los compuestos de amonio cuaternario (CAC), los compuestos anfóteros, los hipocloritos, los peróxidos (ácido peracético y peróxido de hidrógeno), los aldehídos (formaldehído, glutaraldehído, paraformaldehído) y los fenólicos. Hoy en día, las alquilaminas, el dióxido de cloro y las mezclas de amonio cuaternario se incorporan a los programas de desinfección. Además de los anteriores, también se recurre a alcoholes, compuestos fenólicos, aldehídos y clorhexidina, pero principalmente en servicios de salud. En la industria de procesamiento de alimentos, los desinfectantes pueden permanecer en las superficies por más tiempo debido a la exposición prolongada de los microorganismos al desinfectante empleado, lo que mejora su eficacia.
Entre los métodos alternativos para eliminar biofilms se encuentran los bacteriófagos que son virus especializados en una cepa bacteriana específica y rompen las células desde dentro, FDA ha aprobado la preparación de bacteriófagos (LISTEX P100) para combatir la presencia directa de L. monocytogenes en alimentos.
También existe la aerosolización usando diferentes desinfectantes (peróxido de hidrógeno, hipoclorito de sodio y ácido peracético) aplicados a las áreas de trabajo por pulverización, este método ha sido usado en la industria alimentaria y hospitales.
