En los últimos veinte años, ha ido creciendo la percepción de que las bacterias no se encuentran en el medio ambiente en una forma unicelular o libre, como las estudiadas en el laboratorio, sino que la gran mayoría se encuentran principalmente formando parte de depósitos biológicos denominados biofilms.
La percepción creciente de que las bacterias forman estructuras biológicas precisas ha constituido un aguijón para incitar a investigar más acerca de las propiedades físicas y químicas de los biofilms, la caracterización de su morfología, y sus formas de desarrollo. De este interés surge una primera aproximación, según la cual los biofilms son comunidades complejas de microorganismos y polímeros extracelulares, con capacidad de colonizar y posteriormente fijarse y desarrollarse sobre superficies hidrófobas o hidrófilas, bióticas o abióticas.
Se pueden encontrar en todos los medios donde existan bacterias: en el medio natural, clínico o industrial puesto que solo necesitan un entorno hidratado y una mínima presencia de nutrientes para desarrollarse. Para que ello ocurra, en primer lugar se produce un pre-acondicionamiento de la superficie por contacto de la materia orgánica presente en el agua. En la interfase agua/superficie se deposita una capa orgánica, que cambia las propiedades químicas y físicas de la superficie y mejora las posibilidades de fijación de las bacterias. Una vez instaladas comienza la síntesis de productos extracelulares creando una matriz que les conferirá mayor protección frente a los desinfectantes antibióticos, ambientes hostiles y de la desecación.
No todo son inconvenientes
Los biofilms bacterianos pueden contaminar alimentos reduciendo su conservación o provocando toxiinfecciones
Desde un punto de vista antropológico, algunos biofilms nos resultan perjudiciales y otros nos son beneficiosos. De hecho es así porque podemos encontrarlos adheridos sobre cualquier tipo de superficie: sobre las rocas marinas y los cascos de los barcos, alrededor de las raíces vegetales y en la piel o la flora intestinal de los animales superiores. Los encontramos en el jarro de las flores de hace días, en el grifo de la cocina o en el desagüe del frigorífico.
A nivel tecnológico se emplean para la transformación de productos fermentados, o también en la depuración del agua residual, por ejemplo, cuando se hace pasar por los filtros de arena donde proliferan selectivamente.
Sin embargo, su presencia puede ser perjudicial e indeseable puesto que en muchos casos producen contaminaciones del producto acabado. Lo que se traduce en una disminución del periodo de conservación o incluso en una transmisión potencial de enfermedades causantes de una toxiinfección alimentaria. Desde un punto de vista tecnológico, hoy día se sabe que los biofilms pueden ocasionar reducción del flujo de líquidos, reducción de la transmisión del calor, pérdidas energéticas, bloqueo de los poros de membranas y la corrosión de metales. En resumidas cuentas, todo ello se traduce en pérdidas económicas para las industrias.
Microorganismos formadores de biofilms
En general, cualquier microorganismo puede producir un biofilm bajo condiciones adecuadas, pero algunos presentan de forma natural mayor predisposición. Los productores más comunes de biofilms pertenecen a los géneros Bacillus (contaminantes habituales del medioambiente), Enterobacteriaceae (contaminantes fecales), Pseudomonas (contaminantes habituales del agua y alterantes frecuentes de los alimentos proteicos, especialmente de los de origen animal) y Staphylococcus (contaminantes de la piel de animales y humanos).
Todos ellos son muy comunes tanto en superficies domésticas como en la industria alimentaria. Pero no hay que olvidar que muchos microorganismos patógenos son capaces de desarrollar un biofilm o fijarse en uno que ya esté formado, y en consecuencia, incrementar el riesgo de transmisión de toxiinfecciones alimentarias a los seres humanos.
En la industria es posible encontrar biofilms en diversas líneas de procesado alimentario. Entre otras, en enlatados, productos avícolas y cárnicos, pastas, galletas, pizzas, pasteles de pescado, queso, productos lecheros, cerveza, especias, vegetales y ensaladas. No en vano, también se han aislado de los sistemas de conducción de aire, extractores, transportadores, sistemas de refrigeración, suelos, desagües y en superficies de contacto con los alimentos. En definitiva en cualquier sitio que les confiera estabilidad, nutrientes y espacio.
Uno de los principales problemas en la industria alimentaria es la supervivencia de microorganismos patógenos o alterantes debido a una desinfección insuficiente de las superficies o de los instrumentos que están en contacto con los alimentos. En general, todos aquellos procesos que causen la dispersión en aerosol de los microbios sobre las superficies o el producto acabado deben centrar los esfuerzos en la ejecución de programas de prevención.
Los principales objetivos del control microbiano y de la eliminación de biofilms son prevenir el deterioro de los productos y asegurar que se cumplen las especificaciones de calidad de los mismos. Los medios más importantes para el mantenimiento de un control microbiano eficiente incluye minimizar la carga microbiana de otras fuentes del proceso, control eficiente del crecimiento en lugares vulnerables, microbiológicamente hablando, y limpieza y desinfección adecuada de las líneas de proceso.
Por todo ello no es de extrañar el afán incesante de la mayoría de industrias químicas para lograr sacar al mercado el desinfectante ideal que asegure la eliminación de los biofilms, concretamente la matriz de exopolímeros que embebe a los microorganismos.
Finalmente, el diseño higiénico del equipo de proceso y sus componentes debería estar basado en una sólida combinación de ingeniería mecánica y de proceso así como de conocimientos microbiológicos. Los requisitos higiénicos se deben adoptar a la fase inicial de desarrollo de equipo y componentes porque actualizar los diseños existentes para alcanzar los requisitos higiénicos resulta frecuentemente caro y falto de éxito.
En cualquier situación, la eliminación del biofilm es una tarea muy difícil y exigente que puede resultar sumamente cara, poco realista incluso. Quizás también convendría aceptar este tipo de vida natural y procurar convivir con ella teniendo en cuenta las limitaciones que comporta.
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