Clostridium botulinum, ¿un riesgo emergente?

La tendencia hacia una dieta más natural y menos procesada ha llevado a un aumento en la demanda de alimentos mínimamente procesados, como ensaladas preenvasadas, salsas frescas y productos crudos o ligeramente cocidos. Sin embargo, la falta de tratamientos térmicos o métodos de conservación intensivos, junto con el envasado al vacío (ausencia de oxígeno), crea condiciones favorables para el crecimiento de patógenos como C. botulinum.

Las Figuras 1 y 2, extraídas de la información sobre brotes toxi-infecciosos proporcionada por EFSA, muestran el número de casos y de hospitalizaciones en Europa debidos a esta toxina entre el 2018 y el 2022. Y la Figura 3, también extraída de la página oficial de EFSA [Foodborne outbreaks report | EFSA (europa.eu)], refleja los alimentos vinculados a los casos y hospitalizaciones anteriores.

El resurgimiento del riesgo asociado con C. botulinum en alimentos mínimamente procesados destaca la necesidad de una mayor atención a la seguridad alimentaria en toda la cadena de suministro. Es fundamental implementar prácticas de higiene rigurosas, mantener la cadena de frío adecuada y educar a productores y consumidores sobre los riesgos asociados con estos productos.

La bacteria C. botulinum, una bacteria anaerobia que puede encontrarse en el suelo y en ambientes acuáticos, puede existir en tres formas distintas en los alimentos: esporos, células vegetativas y toxinas.

Aun a sabiendas de que los siguientes párrafos van a pecar de clase de microbiología, es muy importante diferenciar esas tres formas puesto que, únicamente la forma vegetativa es la metabólicamente activa y capaz de producir la toxina que es la responsable de la patogenicidad y del riesgo sanitario. La forma esporulada (el esporo) no entraña riesgo sanitario puesto que carece de actividad metabólica y, por lo tanto, no es capaz de producir la toxina.

Esporos: Los esporos de C. botulinum son formas de vida inactivas y resistentes que la bacteria forma cuando se enfrenta a condiciones desfavorables, como la falta de nutrientes o la presencia de oxígeno. Estos esporos pueden sobrevivir en una variedad de entornos hostiles, incluidos los alimentos, y son altamente resistentes al calor y otros métodos de destrucción. El riesgo sanitario asociado con los esporos radica en su capacidad de germinar y convertirse en células vegetativas activas cuando se encuentran en condiciones adecuadas, lo que puede resultar en la producción de toxinas botulínicas peligrosas en los alimentos.

Células vegetativas: Las células vegetativas son la forma activa y en crecimiento de la bacteria. Cuando los esporos germinan en un entorno favorable, como un alimento con bajo contenido de oxígeno (envasado al vacío, por ejemplo) y nutrientes disponibles, las células vegetativas comienzan a multiplicarse. Estas células tienen la capacidad de producir la neurotoxina botulínica. El riesgo sanitario asociado con las células vegetativas es la producción y acumulación de toxinas en los alimentos, lo que puede provocar intoxicación alimentaria si los alimentos contaminados se consumen sin cocinar adecuadamente.

Toxina botulínica: La toxina botulínica es una neurotoxina extremadamente potente que se produce durante su fase de multiplicación. Esta toxina puede causar botulismo, una enfermedad grave que afecta al sistema nervioso y puede llevar a la parálisis muscular y, en casos graves, a la muerte si no se trata adecuadamente. El riesgo sanitario asociado con la toxina botulínica radica en la posibilidad de que los alimentos contaminados contengan cantidades suficientes de esta toxina para causar enfermedades graves en los consumidores.

Para que exista un riesgo de toxina de C. botulinum en un alimento, deben darse ciertas condiciones que favorezcan el crecimiento y la proliferación de esta bacteria y la producción de su toxina. Estas condiciones incluyen:

Ambiente anaeróbico: C. botulinum es una bacteria anaerobia, lo que significa que crece en ausencia de oxígeno. Los alimentos envasados al vacío, enlatados o sellados herméticamente proporcionan un entorno ideal para su proliferación, ya que no hay oxígeno disponible para inhibir su crecimiento.

Bajo contenido de acidez (pH alto): C. botulinum puede multiplicarse (célula vegetativa) en ambientes con un pH superior a 4,6. Esto hace que los alimentos con un pH neutro o ligeramente alcalino, como vegetales frescos, carne y pescado, sean susceptibles al crecimiento de esta bacteria si no se procesan adecuadamente.

Presencia de nutrientes: La bacteria necesita nutrientes para crecer y multiplicarse. Los alimentos ricos en proteínas y carbohidratos, como carne, pescado, aves de corral y productos lácteos, proporcionan el sustrato necesario para el crecimiento de C. botulinum si se almacenan en condiciones adecuadas.

Temperaturas templadas: C. botulinum se multiplica mejor a temperaturas moderadas, entre 20 °C y 45 °C. Por lo tanto, los alimentos almacenados a temperatura ambiente o en refrigeración, en lugar de ser calentados o congelados, pueden ser propensos al crecimiento de esta bacteria si no se manipulan y almacenan adecuadamente.

El Challenge Test, o prueba de desafío, es una herramienta fundamental para garantizar la seguridad sanitaria de los alimentos. Esta técnica implica someter un alimento a sus condiciones ideales de almacenamiento o a condiciones extremas que podrían favorecer el crecimiento microbiano (temperaturas y tiempos de almacenamiento específicos) con el fin de comprobar si hay o no multiplicación microbiana, o producción de toxina (en el caso de C. botulinum) y, por lo tanto, verificar la eficacia de los procesos de control y conservación que se han establecido en ese alimento para garantizar su seguridad sanitaria.

Una de las principales aplicaciones del Challenge Test es en la validación de procesos de conservación y envasado, como la esterilización, pasteurización o refrigeración. Al exponer el alimento a condiciones desafiantes (de ahí su nombre), se simulan escenarios realistas en los que las bacterias patógenas podrían proliferar. A distintos intervalos de tiempo se monitoriza el crecimiento microbiano para determinar si los métodos de procesamiento y almacenamiento son efectivos para prevenir la contaminación y el desarrollo de microorganismos peligrosos.

Además, el Challenge Test es útil para evaluar la seguridad microbiológica de nuevos productos alimenticios o cambios en la formulación de productos existentes. Permite identificar posibles riesgos microbiológicos y establecer medidas preventivas para garantizar la inocuidad del producto final antes de su comercialización.

CNTA ha puesto a punto recientemente dos procedimientos de Challenge Test con C. botulinum:

1. Challenge Test de Crecimiento, en el que se evalúa el riesgo de germinación (paso de la forma esporulada a la forma vegetativa), de multiplicación y de producción de la toxina botulínica en alimentos inoculados con formas esporuladas de C. botulinum y almacenados (a distintas condiciones) durante su tiempo de vida útil

2. Challenge Test de Inactivación, en el que se evalúa el riesgo de supervivencia (y posterior germinación, multiplicación y formación de la toxina botulínica) de alimentos inoculados con una concentración X de esporos de C. botulinum y sometidos a un tratamiento térmico u otro tratamiento de conservación.

Estos dos tipos de estudios se llevan a cabo en laboratorio de nivel de contención 2 puesto que investigadores y técnicos de CNTA trabajan con los serotipos A, B, E y F (los más frecuentes en las toxi-infecciones reportadas en Europa). A lo largo del tiempo de almacenamiento de los alimentos sobre los que se aplica el Challenge Test se toman muestras y se realiza el recuento de anaerobios totales (formas esporuladas y vegetativas) por el método de recuento en placa, por la técnica del número más probable (NMP) y por técnicas moleculares (PCR-rt), y se evalúa la presencia (o no) de toxina por el método oficial ISO (DIN 10102:1998-06).

La Figura 5 muestra un ejemplo del tipo de gráfica resultante de un estudio Challenge Test realizado en un producto mínimamente procesado basado en pescado en el que se forzaron las condiciones para generar el riesgo de toxina.

Como se puede observar en el ejemplo de la Figura 5, el producto de pescado se envasó en dos tipos de envase en los que se modificó la permeabilidad del film plástico con el fin de favorecer la entrada progresiva del oxígeno. En el estudio al que correspondía esta gráfica se pretendía seleccionar un formato de envase que garantizara la seguridad sanitaria del producto inoculando una concentración elevada de formas esporuladas de la bacteria (104 esporos/gramo).

Como se puede observar, tras cinco días de almacenamiento, la población de anaerobios sufrió un ligero incremento, denotando actividad metabólica y germinación (por lo tanto, riesgo de toxina) y, posteriormente, tras los 10 días de almacenamiento, cayó drásticamente (más de tres ciclos logarítmicos en cinco días). Los resultados, indicaban que, a pesar de que en el producto, a final de su vida útil, probablemente no se detectasen células vivas del microorganismo, sí que existiría riesgo de toxina, puesto que las condiciones del envasado eran propicias para la germinación de esporos en refrigeración.