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La desinfección basada en bacteriófagos como herramienta de biocontrol de Salmonella en alimentos
09 November 2022La Salmonella entérica es una de las principales causas de toxiinfección alimentaria en todo el mundo. Su transmisión a humanos generalmente se produce a través de productos de origen animal. Sin embargo, en los últimos años, los vegetales frescos son también una fuente de transmisión de Salmonella. Las diferentes acciones que se han propuesto como complementarias a las que se aplican habitualmente en la industria alimentaria producen alteraciones organolépticas en los alimentos.
Brindamos el resumen del trabajo para Tesis Doctoral presentada por Denis Augusto Spricigo para optar al Grado de Doctor por la Universitat Autònoma de Barcelona Programa de Doctorado en Biotecnología, financiado por el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA; Ministerio de la Ciencia e Innovación Español; RTA2006-00065). Puede leer la presentación completa en el enlace de la Universitat Autónoma de Barcelona.
La Salmonella entérica es una de las principales causas de toxiinfección alimentaria en todo el mundo. Su transmisión a humanos generalmente se produce a través de productos de origen animal. Sin embargo, en los últimos años, los vegetales frescos son también una fuente de transmisión de Salmonella. Las diferentes acciones que se han propuesto como complementarias a las que se aplican habitualmente en la industria alimentaria producen alteraciones organolépticas en los alimentos.
En este contexto, el uso de bacteriófagos podría ser una estrategia aceptable dado que los fagos no alteran dichos productos ni comportan riesgos para la salud humana. El objetivo del presente trabajo ha sido aislar y caracterizar nuevos fagos capaces de infectar a las serovariedades S. Typhimurium y S. Enteritidis a partir de muestras fecales de cerdos y estudiar su aplicación a diferentes matrices alimentarias. Para abordar dicho objetivo y mediante un método basado en medios de enriquecimiento y de selección de Salmonella, se aislaron 33 fagos específicos de dicho patógeno desde muestras de heces de cerdo de granjas españolas entre los años de 2007 y 2009.
Posteriormente, se realizó un estudio de su biodiversidad con 55 fagos de nuestra colección, la cual incluye a los fagos aislados en este trabajo y a 22 fagos obtenidos por nuestro grupo desde muestras de heces de Gallus gallus (Bardina, 2011). En dicho estudio, se compararon los fagos según su perfil de infección de 67 cepas de S. Typhimurium y S. Enteritidis y su perfil de restricción obtenido con seis enzimas diferentes.
Los resultados obtenidos mostraron que los fagos procedentes de granjas de aves fueron distintos de los de granjas de cerdos. A pesar de ello, ambos grupos fueron capaces de infectar a cepas de S. Typhimurium y S. Enteritidis, independientemente de su origen (aves, cerdos y humanos). De entre todos los fagos de origen porcino aislados, se seleccionó el fago UAB_Phi78 por presentar un elevado rango de huésped y una mayor y más rápida capacidad lítica.
Seguidamente, se procedió a determinar su morfología, ciclo multiplicativo, estabilidad en diferentes temperaturas y pH y la secuenciación de su genoma. El estudio de dichos parámetros reveló que el fago UAB_Phi78 pertenece al género tipo SP6 de la familia Podoviridae. Mostró una elevada estabilidad a temperaturas de 25, 30 y 37o C y a pH comprendido entre 4 y 9, aunque su infectividad disminuyó significativamente a pH2. Finalmente, se determinó su capacidad de lisar cultivos bacterianos a 4, 25, 30 y 37o C. El análisis de la secuencia de su genoma no reveló la existencia de genes de virulencia conocidos.
Asimismo, en este trabajo se ha demostrado que el fago UAB_Phi78 mejora significativamente la capacidad lítica combinada de los fagos UAB_Phi20 y UAB_Phi87 de cultivos de Salmonella a 37o C. Por ello, el último objetivo de esta tesis se abordó estudiando la actividad desinfectante de un combinado formado por los tres fagos sobre distintas matrices alimentarias. Es de resaltar que se obtuvieron resultados significativos en todas las matrices.
Así, en la desinfección de piel de cerdo (modelo de presacrificio de los animales) produjo un descenso de 4 y 2 log10 cfu/cm2 de la concentración de S. Typhimurium y S. Enteritidis, respectivamente, a las 6 h de tratamiento.
En pechuga de pollo (modelo cárnico), mantenida a 4o C durante 7 días tras el tratamiento con el cóctel fágico, se consiguió una reducción de 2,2 y 0,9 log10 cfu/g de la concentración de S. Typhimurium y S. Enteritidis, respectivamente.
En huevos frescos (modelo de producto final de origen animal) tras ser tratados con fagos y mantenidos 2 horas a temperatura ambiente, únicamente se observó un descenso de 0,9 log10 cfu/cm2 de la concentración de ambas cepas.
Finalmente, en lechuga envasada (modelo de producto final de origen vegetal), la reducción de la concentración bacteriana fue de 3,9 y 2,2 log10 cfu/g para S. Typhimurium y S. Enteritidis, respectivamente, a los 60 min de tratamiento.
El conjunto de los resultados obtenidos permite concluir que los fagos aislados de granjas de animales, en general, infectan a cepas de S. Typhimurium y S. Enteritidis de diferente origen (aves, cerdos y humanos). Asimismo, demuestran la potencialidad del uso del cóctel desarrollado en la desinfección específica de alimentos, tanto en el producto final como en algunos puntos críticos de su producción.
Los resultados permitieron concluir que el uso de dichos bacteriófagos en el biocontrol de Salmonella puede representar una opción efectiva si es utilizada de manera complementaria a las medidas de buenas prácticas de manufactura, ya utilizadas en la industria alimentaria.
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