1ABRIL-JUNIO 2008

SynthesiS47

AVENTURASDEL PENSAMIENTO

El riesgo deLISTERIA MONOCYOTGENES

en productos cárnicos listos para consumir

VIRGINIA MENDOZA GUZMÁNFacultad de Ciencias Químicas/Universidad Autónoma de Chihuahua

E l Servicio de Inspección ySeguridad de Alimentos de Esta-dos Unidos define los alimentos “lis-tos para consumir” como aquellos queson comestibles sin que requieran trata-mientos adicionales que aseguren su inocuidad.En estos productos, las barreras impuestas por lastécnicas de preservación, en combinación con la refri-geración o congelación, son las que determinan su se-guridad. El principal riesgo microbiológico de estos ali-mentos lo constituye el crecimiento del patógenopsicrotrófico Listeria monocytogenes, ya que tiene lacaracterística de crecer bajo temperaturas de refrige-ración, además de ser muy resistente y con amplia ca-pacidad de adaptación frente a medios ambientes ad-versos; para su control se ha aplicado una gran diversi-dad de obstáculos al crecimiento microbiano, de tipofísico, químico y biológico; sin embargo, las condicio-nes de estrés subletal producen respuestas de adapta-ción del patógeno, aumentando su resistencia ante con-diciones de mayor estrés.

Esta revisión aborda aspectos acerca del riesgo querepresenta L. monocytogenes en los productos cárni-

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cos LPC, las metodologías que se han empleado parasu control, así como la complejidad de la respuestabacteriana ante el estrés causado por las tecnologíasde preservación.

Los alimentos listos para consumir (LPC) son ac-tualmente una opción popular de consumo, debido prin-cipalmente a que la mayoría de ellos no requiere deningún tratamiento antes de consumirlos. Sin embargo,dentro de estos, algunos productos preparados son pe-recederos, y después de cocinados requieren de refri-geración y son llamados cook-chill por Rodgers (2004).

La microbiota que presenta este tipo de alimentoses producto de las etapas y condiciones de su manu-factura, ya que la elaboración de platillos cárnicos pre-parados involucra tres etapas. En la primera se realizael procesamiento térmico, que por una parte favoreceal desarrollo de características sensoriales y por otrareduce la carga microbiana. Si este proceso es ade-cuado, el producto es microbiológicamente seguro. Enla segunda etapa se realizan operaciones como el re-banado, cortado, pesado y empacado; durante esta úl-tima puede suceder la contaminación post-procesado(Franklin y col., 2004; Katla y col., 2002). La terceraetapa corresponde al almacenaje en refrigeración, queactúa limitando el crecimiento de microorganismosmesófilos y deteriorativos, favoreciendo su vida en ana-

quel al retrasar la aparición de los cambios sensorialespor deterioro. Sin embargo, la refrigeración permite eldesarrollo de microorganismos psicrofílicos ypsicrotróficos, que pueden no modificar las caracterís-ticas sensoriales del alimento, pero representar un riesgopara los consumidores (Farber, 1991; Rodgers, 2004).

Entre los microorganismos patógenos psicrotróficosse ha considerado a Listeria monocytogenes como labacteria más peligrosa en este tipo de alimentos, debi-do a su habilidad para crecer a temperaturas de refri-geración (Doyle y col., 2001), además de que presentauna termotolerancia considerada como de las más ele-vadas entre los microorganismos que no forman espo-ras (Lin y Chou, 2004; Pagán y col., 1997), y por sugran adaptabilidad que le permite sobrevivir, crecer ymultiplicarse en un amplio rango de pH y Aw (Lund ycol., 2000; Singh y col., 2003). Otra característica quedestaca su importancia es un elevado rango de morta-lidad entre 20 y 30%, el segundo en importancia debidoa bacterias (Murphy y col., 2005).

L. monocytogenes fue reportada por primera vezen 1926 como patógeno de especies animales. Inicial-mente se llamó Bacterium monocytogenes debido aque infectaba monocitos de la sangre (Reuman, 2000).En 1930 se reportó una infección similar en hígado degerbos enfermos y la llamaron Listerella hepatolítica,en honor del cirujano Joseph Lister; y fue en el año de1940 cuando se le nombró Listeria monocytogenes(Lm). En 1966 se reportó por primera vez la enferme-dad en humanos (Reuman, 2000).

Lm es una bacteria Gram positiva, cuya forma pue-de ir desde cocoide hasta bacilar; es anaerobia facul-tativa; no forma esporas; peritrica y móvil cuando secultiva entre 20 y 26°C (Lund y col., 2000). El rangode temperatura de crecimiento corresponde al de bac-terias psicrotróficas o psicrofílicas facultativas. Aun-que en 1983 se reportó que resiste las temperaturas depasteurización de la leche, nunca fue aislada de la le-che considerándose como contaminación post-pasteurización de acuerdo con Doyle y col. (2001). Enel cuadro 1 se reportan rangos de temperaturas de cre-cimiento de psicrófilos, psicrotróficos y de Lm.

Dada su capacidad para crecer en muy diversoshábitats, como en ensilajes, aguas de desecho de ras-tros, lesiones mastíticas y también en el intestino deseres humanos y animales, puede encontrarse en susheces y a través de ellas se puede contaminar el agua,leche, carne y otros alimentos, tanto para animales co-mo para humanos (Lund y col., 2000).

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En los productos cárnicos LPC curados y no cura-dos, el principal riesgo de seguridad es Lm (Zhu y col.,2005). Debido a este hecho y teniendo en cuenta quees casi imposible eliminar completamente del medioambiente al patógeno (Murphy y col., 2005), las autori-dades sanitarias, Food Safety Inspection Service (FSIS)del United States Deparment of Agriculture (USDA)en 1989 decretaron una política de “cero tolerancia” ala presencia del patógeno en los productos cárnicosLPC, quedando sujetos a decomiso en cuanto el pató-geno sea detectado. En nuestro país no existen datosestadísticos que indiquen la prevalencia de este pató-geno en alimentos, ni la incidencia de listeriosis.

El riesgo de los productos cárnicos LPCLos datos estadísticos de monitoreo de FSIS desde 1993a 1999 sugieren que los hot dogs y las carnes paraalmuerzo están particularmente relacionados comovehículos de Lm, sobrevivientes al procesado o conta-minantes post-procesado y con capacidad de multipli-carse a temperaturas de refrigeración (Katla y col.,2002). En 2005 se detectó un incremento en la inciden-cia de Lm en carne y productos cárnicos, principal-mente en productos LPC; de tal manera que el controlde este patógeno se ha convertido en un reto, ya quese requiere inhibir su crecimiento, pero al mismo tiem-po mantener la calidad y frescura de estos productosdada la preferencia del consumidor (Marcos y col.,2008).

Los microorganismos deteriorativos son capacesde multiplicarse hasta rangos peligrosos durante losperiodos de abuso de temperatura y llegan a deteriorarlos alimentos provocando cambios organolépticos queactúan como señal que evita su consumo (Rodgers,2004), en tanto que la presencia de patógenos puedepasar desapercibida, pues no siempre desarrollan se-ñales sensoriales que pudieran alertar al consumidor.Cualquier célula psicrotrófica sobreviviente al trata-miento térmico puede crecer más rápidamente que lamicrobiota de descomposición durante el almacenamien-to en refrigeración (Pagán y col., 1997).

Cuadro 1. Temperatura de crecimiento de psicrófilos,psicrotróficos y de Listeria monocytogenes.

Abee, 2002; Kültz, 2005.

Temperatura °C

PsicrófilosPsicrotróficosListeria monocytogenes

Mínima- 5 a + 5- 5 a + 5

0 a 4

Optima12 a 1525 a 3030 a 37

Máxima15 a 2030 a 35

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Control del riesgoDe acuerdo con datos del FSIS, durante 2005 en Esta-dos Unidos, de un total de un millón 465 mil 333 librasde productos cárnicos LPC retirados voluntariamentedel mercado por los propios productores debido a dife-rentes causas, el 34.6% de ellos fue retirado debido ala posible presencia de Lm. Estas cifras permitenvisualizar el alcance del problema y su significado eco-nómico.

Considerando la ubicuidad del patógeno, se consi-dera que la contaminación post-proceso es muy proba-ble, además de la dificultad para mantener la cadenade frío durante el almacenamiento, transporte y distri-bución de los productos, por lo que el FSIS estableciótres alternativas para el control de Lm en las plantas deprocesamiento de alimentos LPC (2003). A partir deesta disposición, los procesadores deberán seleccionarlos lineamientos de alguna de ellas para controlar alpatógeno, de acuerdo con el tipo de alimento que pro-ducen. La primera alternativa consiste en la aplicaciónde un tratamiento térmico posterior al envasado encombinación con la adición de un agente antimicrobiano.La segunda alternativa se enfoca en la aplicación deuno de los tratamientos anteriores; y la tercera en laaplicación de las normas de Buenas Prácticas de Ma-nufactura. En contraparte, la severidad de la inspec-ción durante las auditorías del FSIS a las industrias estáde acuerdo con la astringencia de cada alternativa (Lundy col., 2000).

Metodologías de controlSe ha investigado una variedad de técnicas para con-trolar el crecimiento de Lm en productos cárnicos LPC,en combinación con almacenamiento refrigerado; en-tre ellos se encuentran métodos biológicos, químicos yfísicos, que han alcanzado éxito mediano en el controldel patógeno.Métodos químicos. Entre los compuestos con activi-

dad antimicrobiana se han investigado ácidos orgá-nicos y minerales, reportando a los primeros comolos más efectivos. El orden decreciente de efectivi-dad antimicrobiana: acético > láctico > cítrico > clor-hídrico (Eswarandaram y col., 2004). Y entre lassales se reporta el uso de soluciones de NaCl 25%(Aw < 0.90) aunque no con mucho éxito, ya que seobservó que la bacteria sobrevivió cuando se incu-bó a 4°C después de 18 semanas (Bedie y col., 2001;Doyle, 2002). Se han utilizado otras sales sódicascomo el lactato, acetato, diacetato y pirofosfato,

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cie del organismo que la produce; entre ellas estánla nisina y lacticina producidas por Lactococcuslactis; sakacina por Lactobacillus sake; pediocinaproducto de Pediococcus acidilactici; reuterinagenerada por Lactobacillus reuteri, helveticinaformada por Lactobacillus helveticus y otras(Gould, 1999). Cuando se aplicó superficialmentenisina en salchicha, se logró reducir en 2 cicloslogarítmicos la población de una mezcla con 5 ce-pas de Lm, (Foong y col., 2004). En otro estudiollevado a cabo sobre piezas de pollo empacadas alvacío, se alcanzó un éxito similar, utilizando tantosakacina como Lactobacillus sake (Katla y col.,2002).

En otro estudio (El-Ziney y Devebere, 1998),aplicado sobre leche, se encontró que Lm frente areuterina fue más resistente que E. coli O157:H7,alcanzando a reducir entre 2 y 5 ciclos logarítmicosla población de Listeria, y se observó que la adiciónde 3.0% de NaCl, aumentó el efecto letal sobre esta.

Eswaranandam y col. (2004) elaboraron unapelícula para empaque a partir de fracciones de pro-teínas de soya impregnadas con nisina, utilizandocomo material plastificante diferentes ácidos (cítri-co, láctico, málico, tartárico) y demostraron que elefecto letal sobre Lm fue mayor cuando la películafue impregnada con málico.

Métodos físicos. Para reducir el riesgo de la presen-cia del patógeno, se han empleado diferentes méto-dos como el envasado en atmósferas modificadas.Al respecto, se ha reportado que al inocular chule-tas de cerdo con L. monocytogenes, tanto en at-mósfera normal como en una con 40/60 CO2/N2, elpatógeno creció más lentamente que la microbiotadeteriorativa; al incluir en la atmósfera 10% de O2

(40/10/50) el crecimiento se redujo (Manu-Tamiahy col. 1993).

El efecto de la atmósfera sobre la microbiota esselectiva; en presencia de oxígeno predominan losaeróbicos y disminuyen los anaerobios estrictos; entanto que en ausencia de este gas se favorece elcrecimiento de anaeróbicos y microaerófilos. Entrelos gases utilizados para modificar la atmósfera deempaque solo el CO2 presenta actividad antimicro-biana debido a que su disolución en agua trae comoconsecuencia la formación de ácido carbónico queproduce la acidificación del medio:

O2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

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entre otras (Bedie y col., 2001; Glass y col., 2002;Juneja y Majka, 1995). Además, se han aplicadosoluciones de lactato de sodio (1.32 – 3.4%) ydiacetato de sodio sobre la superficie de salchichaslográndose retrasar el crecimiento de Lm de 4 a 12semanas (Miller y Acuff, 1994). Asimismo, se re-portó que el efecto de una solución con 3 y 4% delactato de sodio aplicado sobre carne de res cociday rebanada ocasionó una proliferación limitada deLm al día 21 de la prueba; sin embargo, hacia el día28 aumentó la población (Miller y Acuff, 1994).

Se ha estudiado también el efecto bacteriostáticoy/o bactericida de algunas especias o sus aceitesesenciales, donde el laurel, canela, clavo y tomilloestán entre los más eficaces contra C. jejuni, S.aureus, S. enteridis y Lm (Burt, 2004; Nychas,1999; Shelef, 1983; Singh y col. 2003; Smith-Palmer,1998). No obstante, una de las desventajas que pre-senta su uso, es el efecto sensorial sobre los ali-mentos debido a las concentraciones requeridas parala inhibición.

Diversos extractos de plantas contienen com-puestos inhibidores del crecimiento bacteriano, comolos flavonoides, y se encontró que el efecto sobreListeria fue muy bajo, como el uso del extracto deGarcinia indica: garcinol, contra distintos patógenosal resultar la concentración mínima inhibitoria (MIC)para Lm de 25 ppm, reportándola menos sensibleque S. aureus, pero más sensible que E. coli y Y.enterocolitica (Negi y Jayaprakasha, 2004).

Métodos biológicos. Consisten en la utilización decultivos protectores (CP) de bacterias ácido-lácticas(BAL) productoras de bacteriocinas. La aplicaciónde CP debe realizarse con cuidado, ya que su usopuede afectar sensorialmente los alimentos, debidoa la presencia física de las bacterias y de losmetabolitos generados durante su crecimiento. Porlo anterior, la aplicación de CP debe ser estudiadacorrectamente antes de su aplicación comercial(Rodgers, 2002).

Otra metodología empleada para combatir lamicrobiota patógena consiste en la aplicación debacteriocinas purificadas con el objeto de evitar lasdesventajas del uso de cultivos. Estas bacteriocinasson péptidos con actividad inhibitoria o destructorade otras especies de microorganismos estrechamen-te relacionados e incluso tienen efecto sobre cepasde la misma especie (Madigan y col., 2004). Lasbacteriocinas se designan de acuerdo con la espe- CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3

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Sin embargo, dado que su ionización sucedealrededor de 6.0, puede penetrar la célula en formano disociada y dentro de ella se disocia reduciendoel pH interno, lo que ocasiona que la célula utilicelos mecanismos fisiológicos homeostáticos pararecuperar el valor del pH interno normal, expulsandoprotones con el gasto del ATP, impidiendo que seautilizado para crecimiento (Beales, 2004). Además,existen otras teorías sobre el mecanismo de accióndel CO2 que describen que altera las funciones dela membrana celular con efectos sobre la ingesta yabsorción de nutrientes, reducción de la actividadde algunas enzimas y cambios en propiedades delas proteínas (Beales, 2004; Eswarandaram y col.,2004).

Estudiando la respuesta de Lm bajo anaerobiosisy en atmósferas con diferentes concentraciones deCO2 se ha reportado que dependiendo de la cepa ysu sensibilidad al ácido, se presentan cambios en lacomposición de los ácidos grasos (AG) de mem-brana, siendo el efecto un aumento en AGinsaturados, ramificados en posición iso y anteiso;un aumento en la actividad de la enzima isocitratodeshidrogenasa y una sobreexpresión de los genesgad A, B, y C, subunidades de la enzima glutamatodescarboxilasa, citada como indispensable para la

resistencia al ácido (Jydergaard-Axelsen y col.,2004).

Dentro de las tecnologías aplicadas con el fin decontrolar el desarrollo del patógeno, está un grupode metodologías consideradas como nuevas tecno-logías. La mayoría de ellas se encuentra aún bajoestudio; solo algunas se aplican comercialmente.Entre ellas, la aplicación de pulsos eléctricos, ele-vadas presiones hidrostáticas (HHP) y radiacionesionizantes (Chawla y Chandler, 2004; Foong y col.,2004; Mendonca y col., 2004).

Una característica común de estos métodos esque no son letales al aplicarse individualmente; sinembargo, la combinación adecuada de barreras esuna herramienta poderosa para obtener la acciónsinérgica (Abee, 2002).

La técnica de obstáculos o barreras múltiples alcrecimiento bacteriano es una combinación de tra-tamientos subletales y se considera actualmentecomo la posibilidad más promisoria para reducir elriesgo que representan estos alimentos, ya que losblancos bacterianos de tales tecnologías son dife-rentes y al actuar en conjunto se reduce la posibili-dad de crecimiento microbiano (Alzoreki y Naka-hara, 2002; Chawla y Chandler, 2004; Mendonca ycol., 2004).

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Se han utilizado metodologías diversas para lo-grar la inactivación del patógeno en los últimos cin-co años; entre las barreras empleadas se ha proba-do la elaboración de películas con bacteriocinas,HHP y almacenamiento refrigerado, obteniéndoseun éxito moderado al utilizar película de alginatoimpregnada con 2000 unidades/cm2 enterocinas yalmacenamiento a 6°C, reportado por Marcos y col.,(2007a); pero lograron una reducción de la cargamicrobiana hasta 4NMP/g de Lm en jamón cocido,utilizando HHP (400 MPa por 10 minutos), adicio-nando enterocinas, lactato de potasio en combina-ción con diacetato sódico y almacenando a 1°C(Marcos y col., 2007b). Koseki y col. (2007) al uti-lizar HHP, (500 MPa por 10 minutos) vieron que seredujo la población de Lm a niveles apenasdetectables (10 UFC/g); sin embargo, durante elalmacenamiento a 10°C, la población se recupera yrebasa el nivel de inóculo (5 log) llegando hasta 7 –8 log en 70 días.

Resistencia ante el estrésLa respuesta al estrés celular es un mecanismo uni-versal que se presenta como una reacción de defensade la célula ante el daño que provoca el medio ambien-te a sus macromoléculas (Feder y Hoffman, 1999).Estas respuestas están dirigidas a restablecer lahomeostasis. Y en algunas ocasiones son específicasdel factor causante del estrés. Los mecanismos celu-lares de respuesta activados por el daño al ADN y alas proteínas están interconectados y comparten ele-mentos comunes. Todos los organismos tienen proteí-nas del estrés, que son conservadas universalmente ypueden ser consideradas como el proteoma del mínimoestrés. Además, las células pueden cuantificar el estrésy activar el programa de muerte (apoptosis) cuando seexceden los límites de tolerancia (Kültz, 2005).

Frente a diferentes tipos de estrés como el calor,acidez, antimicrobianos y otros, los microorganismosse adaptan al estrés utilizando respuestas fisiológicascomo la expulsión de protones en condiciones de aci-dez subletal o generando cambios de composición delos AG de membrana (Lund y col., 2000; Russell y col.,1992). El término subletal se aplica a cualquier trata-miento cuyo objetivo es extender la vida en anaquel,pero que no alcanza la muerte de la célula vegetativa.Aunque también se incluyen respuestas de tipo genéticoque involucran la expresión de genes que se traducenen proteínas que se contraponen y protegen contra el

estrés generado por las condiciones medioambientalesadversas, produciendo el aumento de la resistencia quepuede ser transitoria o permanecer por periodos de tiem-po definidos, lo cual es dependiente de las condicionese incluso puede presentarse resistencia hacia otro tipode estrés (Juneja y col., 1998; Lund y col., 2000). Unejemplo lo constituye el cultivo de Lm Scott A, bajocondiciones de estrés subletal a pH 5.5, le permite so-brevivir y crecer a pH 3.5, el cual normalmente seríaletal (Lou y Yousef, 1997).

Un ejemplo de respuesta cruzada es la producciónde proteínas de choque térmico (HSP) que también segeneran bajo estrés ácido (Pagán y col., 1997; Lin yChou, 2004). En el cuadro 2 se citan algunas respues-tas bacterianas ante el estrés. Bajo choque térmico seproducen proteasas y chaperonas; las primeras tienenpor función eliminar las proteínas que han perdido irre-versiblemente su conformación nativa, evitando que seacumulen, y las chaperonas son proteínas que favore-cen la recuperación del plegamiento correcto, permi-tiendo de este modo que recuperen su funcionalidad(Lund y col., 2000; Periago y col., 2002; Jydegaard-Axelsen y col., 2004; Wemekamp-Kamphuis y col.,2004). En el cuadro 3 se presentan los efectos de algu-nos tratamientos subletales sobre el aumento de la re-sistencia hacia diferentes tipos de estrés.

Los cambios en las condiciones óptimas de creci-miento bacteriano representan condiciones de estréspara los microorganismos (Roller, 1999). Las técnicasde procesamiento aplicadas en los productos cárnicosLPC son subletales, por lo que los microorganismospueden permanecer en el alimento, pero con una ma-yor resistencia frente a una nueva condición de estrés(Abee, 2002). Esto se traduce en el aumento del riesgode consumo, que debe ser abatido por la combinaciónde barreras.

El mecanismo de resistencia denominada “cruza-da” ha sido investigada por sus implicaciones en la se-guridad de este tipo de alimentos (Bayles, 2004; Junejay col., 1998; Van Sheik y col., 1999). Un ejemplo derespuesta cruzada es el desarrollo de resistencia endiferentes cepas de Lm frente a estrés térmico subletal(45°C) aplicado por un periodo de tiempo definido. Estetratamiento le confiere a la bacteria, resistencia antetemperaturas más elevadas (55°C) además de la re-sistencia ante elevada osmolaridad (25% NaCl). En latabla 3 se resume la aparición de respuestas cruzadasocasionadas por diferentes tipos de estrés sobre LmScott A.

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badas para el desarro-llo de la tolerancia alfrío, solo tres se expre-saron (Miller y col.,2000) y aquellas que lohicieron mostraron di-ferencias en la magni-tud de la respuesta,dependiendo de la fasede crecimiento en quese aplicó el choquefrío. La respuesta deresistencia fue medidacomo el aumento en

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Cuadro 2. Diferentes tipos de respuesta de adaptación al estrés.

Lm = Listeria monocytogenes .M.G. = Mecanismo general. Respuesta que presentan la mayoría de los microorganismos ante condiciones de estrés definidas.

Tipos de estrésChoque térmico o

ácido

Estrés oxidativoEstrés osmóticoBacteriocinas y

anaerobiosis

Agotamiento denutrientes

RespuestaModificación de la composición de lípidos de

membrana. Concentración de solutos termo-protectores. Producción de chaperonas yproteasas

Producción de enzimas SOD y catalasaConcentración de solutos osmoprotectoresModificación de la composición de lípidos de

membrana.

Inducción de la fase estacionaria

MicroorganismoLm Scott A, M.G. B.

cereus, Lm 10403S,Lm Scott A

M.G.M.G.Lm 412, Lm L028, Lm

EDGe

M.G.

FuenteGlass y col. 2002, Roller,

1999 Kültz miller y Acuff,1994 Singh y col., 2003Koustumanis y col., 2003

Kültz, 2005Kültz, 2005, Dolyle, 2002Gould, 1999

Kültz, 2005

Cuadro 3. Respuesta cruzada ocasionada por diferen-tes tipos y niveles de estrés sobre Listeria

monocytogenes Scott A.

Koustumanis y col., 2003; Lin y Chou, 2004;Lou y Yousef, 1997; O´Driscoll y col., 1996.

Factor de estrés

Calor

Etanol

Ácido

Resistencia cruzadaH2O2 (0.1%)

Etanol (17.5%)

NaCl (25%)Ácido (3.5 pH)NaCl (25%)H2O2 (0.1%)Etanol (5%)

Cristal violeta (100mg/L)

biendo que los genesinvolucrados en la resisten-cia a un tipo de estrés es-pecífico (ácido por ejem-plo) se expresan al mismotiempo que otros que de-terminan otras caracterís-ticas (como la virulencia),debido probablemente a suproximidad en una regióndel genoma y teniendo po-siblemente un factor de latranscripción en común(Lund y col., 2000).

El aumento en la resistencia bacteriana depende defactores como las condiciones medioambientales quepueden ser impuestas por la propia composición del ali-mento y la proporción de sus componentes. Entre estosfactores se pueden citar: el tipo de carne de que se trate,el tipo de músculo, pH, contenido y tipo de carbohidratos,cantidad de grasa, sal y agua (Adams y Moss, 2004). Porlo general, la resistencia bacteriana es superior en losproductos cárnicos que en los medios de cultivo de labo-ratorio (Marks, 2003). Otro factor que influye en la res-puesta bacteriana son las condiciones impuestas por lastécnicas de procesamiento utilizadas para su conserva-ción, como el tipo y severidad de los tratamientos: tempe-ratura, acidez, Aw, rangos de enfriamiento y calentamiento(Lin y Chou, 2004). Asimismo, influyen las característi-cas relativas a microorganismos, como su estado fisioló-gico, la especie, cepa, fase de crecimiento (Juneja y col.;1998; Lin y Chou, 2004) y la historia preliminar a la apli-cación del estrés que permite su adaptación a condicio-nes más severas (Miller y col., 2000).

En relación con la respuesta cruzada ante el estrés,la genética brinda la explicación a este hecho, descri-

Los diferentes tipos de estrés inducen la produc-ción de proteínas específicas requeridas para las fun-ciones que permiten la adaptación al estrés y la su-pervivencia (Feder y Hoffman, 1999). Actualmente,no han sido del todo identificados los mecanismosinvolucrados; en tanto que otros ya han empezado aconocerse. En el cuadro 4 se resumen algunos delos genes expresados ante diferentes condiciones deestrés.

Para que las proteínas necesarias para el aumentoen la resistencia al estrés estén presentes en el mo-mento adecuado, es indispensable la expresión delos genes en que están codificadas, para lo cual de-berán hallarse todas las moléculas involucradas enel proceso; entre ellas se encuentran las sensoras,que detectan con rapidez las señales ocasionadas porel estrés, así como las reguladoras (factores) de latranscripción, proteínas que identifican las zonas delgenoma que han de transcribirse (Ferreira y col.,2003).

Al estudiar la respuesta ante el estrés por cho-que frío, se encontró que de nueve cepas de Lm pro-

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sensibilidad térmica y el efecto más pronunciado seprodujo en células en fase estacionaria.

Los tratamientos aplicados ocasionan determina-dos tipos de estrés y esto ha sido investigado para com-prender la respuesta de los microorganismos. Bajoestrés osmótico se produce un efecto identificado comoosmorregulación u osmoadaptación, que consiste en laacumulación de solutos de bajo peso molecular dentrodel citoplasma; de tal manera que aumenta la solubilidadde iones anfotéricos y algunas moléculas clave, parareducir la concentración interna de sales. Estos com-puestos incluyen un amplio rango de compuestos quí-micos como betaína, prolina, taurina, colina, péptidospequeños, trehalosa, glicerol, sucrosa, manitol, arabinol,aminoácidos y derivados de ellos (Doyle y col., 2001).

Algunos de los sustratos que dan origen a estossolutos osmoprotectores son fosfolípidos de membra-na, proteínas y péptidos extracelulares, los cuales pue-den servir como fuentes potenciales de solutos compa-tibles (Kültz, 2005).

Lm presenta mayor supervivencia cuando ha sidoadaptada al ácido que cuando no lo ha sido. LmATCC7644 cultivada a pH 5.0 fue capaz de crecer apH 4.5 (Mendoza, 2005). Se observó que aumenta lavirulencia durante este tipo de adaptación (Ferreira ycol., 2003; Koutsoumanis y col., 2003; Lou y Yousef,1997; Lund y col., 2000).

Cuando se produce el estrés por agotamiento denutrientes bajo condiciones de elevada poblaciónbacteriana se produce un tipo de comunicación deno-minada quórum sensing, que sucede vía metabolitosmensajeros y que ocasiona la expresión de genes es-pecíficos. Se ha citado que aún cuando no se produzca

la condición de agotamiento de nutrientes, es posibleque estas señales favorezcan el aumento en la resis-tencia de los microorganismos hacia el calor o haciaotros tipos de estrés (Lund y col., 2000; DeLisa y col.,2001).

Muchos son los mecanismos de sobrevivencia deque dispone Lm para resistir a los diferentes tipos deestrés –por ejemplo el estrés por frío–; inducen cam-bios en la composición de lípidos de membrana, au-mentando la instauración y la ramificación con objetode reducir el punto de fusión y mantener una fluidezadecuada en membrana. Se induce también la expre-sión de proteínas protectoras Cap y Csp; así como lasíntesis de solutos crioprotectores. Frente al ácido seinduce la síntesis de proteínas específicas: constituyentesde la glutamato descarboxilasa que participa en el me-canismo de adaptación al ácido, además del mecanis-mo homeostásico de eflujo de protones. La resistenciacontra la temperatura elevada involucra la síntesis desolutos osmoprotectores, y como parte muy importan-te de su sistema de resistencia está el factor sB, que alunirse al a RNA-polimerasa estimula la respuesta antediferentes tipos de estrés, al seleccionar los genes quese han de expresar para la resistencia ante determina-do tipo de estrés (Gandhi y Chikindas, 2007).

ConclusionesEn estudios comparativos de resistencia de L. monocy-togenes contra otros patógenos de origen alimentario,se ha demostrado tener mayor resistencia a muchosde los tratamientos aplicados. Esto significa que lasmetodologías empleadas para el control de talespatógenos pueden no ser efectivas para Lm. Asimis-

Cuadro 4. Expresión genética bacteriana bajo diferentes tipos de estrés.

EstrésÁcido

Ácido

Ácidos orgánicosNisinaTérmico

Atmósfera de CO2

MicroorganismoLm LO28

E. coliLm EDGe

LevadurasLm P

Bacillus cereus

Lm LO28

ProteínasPfr = Regula genes de virulencia

InlA = virulenciaGroEL y DnaK = chaperonas

Fla = VirulenciaHpr = Transporte de fósforo

Clp = Proteasa dependiente de ATPPfk = Fosfofructokinasa

GadA, GadB, GadC y Gad EPdr12 = resistencia multidrogas

PfrA, Fla = virulenciaSodA = proteínas del estrés

DnaK = ChaperonaGlutamato descarboxilasaGadA, GadB, GadC = GDC

ReferenciaO´Driscoll y col., 1996

Wemwkamp-Kampuis y col., 2004

Brul y Coote, 1999Duffes y col., 2000

Periago y col., 2002

Jydegaard-Axelsen y col., 2004

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SynthesiS47 AVENTURAS DEL PENSAMIENTO

mo, se considera que la reducción de la resistencia tér-mica del patógeno ante el estrés por frío puede ser elinicio de una estrategia de control en los alimentoscárnicos LPC, que podría derivarse de la temperaturamedioambiental reducida en la sala de preparación; detal modo que la presencia del patógeno en esas condi-ciones le confiera mayor sensibilidad térmica y permi-ta su destrucción durante el procesamiento térmico.Los efectos de resistencia cruzada resultan especial-mente importantes, ya que definen la supervivencia delpatógeno en las condiciones de proceso, por lo que esimportante desarrollar más investigación en este as-pecto. Igualmente, es importante investigar los efectossinérgicos entre los diferentes factores que afectan eldesarrollo microbiano.

Debido a la variabilidad de las respuestas que sondependientes de los distintos factores como las carac-terísticas del los alimentos, su pH, Aw, Eh, las condi-ciones de procesamiento y almacenamiento como lametodología de empaque, su atmósfera, las temperatu-ras y los tiempos y una serie de consideraciones quedeben tomarse en cuenta, por ejemplo las interaccionesentre los componentes de los alimentos a causa de lasbarreras impuestas, la presencia de otros microorganis-mos y sus interacciones, indican la necesidad de desa-

rrollar combinaciones de metodologías o barreras múl-tiples que aplicadas a cada uno de los distintos produc-tos cárnicos LPC posibiliten el control de Lm.

En México recientemente se han iniciado estudiossobre este patógeno, por lo que no se cuenta con esta-dísticas de la incidencia de listeriosis ni de su prevalen-cia en alimentos. Es necesario llevar a cabo estudiospara identificar el riesgo que representa este patógenoen nuestro país, detectar cuáles son las cepas comu-nes, los datos sobre su virulencia, y los resultados defi-nirán la pertinencia de establecer un programa de con-trol por parte de las autoridades sanitarias mexicanas.

Considerando la importancia de la detección de lapresencia del patógeno que permite la evaluación delriesgo en los alimentos LPC, deben determinarse losfactores relevantes:1. Niveles del patógeno en la materia prima.2. La efectividad y letalidad del tratamiento aplicado a

distintos productos.3. Considerar la evaluación de la exposición potencial

de los productos a la contaminación después del tra-tamiento letal.

4. Establecer la evidencia de la contaminación del pro-ducto, revelada por el análisis del producto termina-do.

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10 ABRIL-JUNIO 2008

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