Formación de biopelículas en cepas de Campylobacter termotolerantes aisladas durante el proceso de faenamiento de pollos broiler

Abstract

Campylobacter es el principal agente causante de gastroenteritis transmitida por los alimentos, en países desarrollados, y presenta una prevalencia importante en los países en desarrollo. De manera general, es aceptado que los alimentos de origen aviar son una fuente importante de infección por Campylobacter en humanos; y para los casos de infecciones por Campylobacter jejuni, el consumo de carne de pollo se ha establecido como el principal factor de riesgo. Campylobacter se considera un microorganismo comensal en el tracto gastrointestinal de los pollos, lo que conduce a una colonización predominantemente asintomática del intestino, en particular del ciego. Sin embargo, como patógeno alimentario, tiene que sobrevivir en condiciones desfavorables fuera del intestino del pollo. En este contexto, la contaminación de las carcasas de pollos, durante el proceso de faenamiento, ocurre debido al escurrimiento de fecas contaminadas desde la cloaca y la ruptura del ciego hacia las carcasas. La contaminación cruzada ocurre principalmente durante el escaldado, desplumado, evisceración y enfriamiento. Durante el proceso de producción de carcasas de pollos, Campylobacter se enfrenta a condiciones de estrés ambiental debido a los cambios de temperatura, la concentración de oxígeno atmosférico y los procedimientos de limpieza y desinfección. Actualmente, se desconoce el mecanismo completo que explique cómo Campylobacter articula los distintos factores que le permiten sobrevivir en la cadena alimentaria. Uno de los posibles factores que contribuyen a su supervivencia es la capacidad de formación de biopelículas. Las especies bacterianas patógenas capaces de formar biopelículas son un problema significativo para la salud y la producción de alimentos. Se ha reportado que las cepas de una misma especie de Campylobacter difieren en su capacidad para formar biopelículas. En este proyecto de investigación, se caracterizó la capacidad de formación de biopelículas en Campylobacter jejuni y Campylobacter coli aisladas desde carcasas de pollos broiler en las diferentes zonas de proceso dentro de una planta de faenamiento en Chile; y se evaluó la eficacia de los productos desinfectantes utilizados para su eliminación. Según las condiciones establecidas en este estudio, las cepas de Campylobacter jejuni y Campylobacter coli aisladas desde carcasas de pollo, no son formadoras fuertes de biopelículas mono- especie. Por lo tanto, no fue posible asociar la formación de biopelículas de Campylobacter termotolerante con alguna etapa del proceso de faenamiento. Las cepas de Campylobacter jejuni y Campylobacter coli, sobrevivieron y se mantuvieron viables y cultivables posterior a la incubación en condiciones de estrés oxidativo y estrés térmico. Por otro lado, los desinfectantes comerciales a base de ácido peracético (5%), peróxido de hidrógeno (15%), glutaraldehído (20%) y formalina (37%), son eficaces en un 99,9999% sobre las cepas de Campylobacter en suspensión, después de 5 minutos de exposición en suspensión. El conocimiento generado a partir de esta investigación aporta fundamentos científicos para el desarrollo de nuevas estrategias de prevención y control en la industria de pollos

Campylobacter is the most common causes of human gastroenteritis transmitted by food, in developed countries, and has a significant prevalence in developing countries. In general, it is accepted that poultry meat and poultry products are an important source of Campylobacter infection in humans; and for cases of Campylobacter jejuni infections, consumption of chicken meat has been established as the main risk factor. Campylobacter is considered a commensal microorganism in the gastrointestinal tract of chickens, which leads to a predominantly asymptomatic colonization of the intestine, particularly the caecum. However, as a food pathogen, it must survive in unfavorable conditions outside the chicken intestine. In this context, the contamination of chicken carcasses, during the slaughter process, occurs due to the runoff of contaminated feces from the sewer and the rupture of the cecum towards the carcasses. Cross contamination occurs mainly during blanching, plucking, evisceration and cooling. During the process of production of chicken carcasses, Campylobacter faces environmental stress conditions due to changes in temperature, atmospheric oxygen concentration and cleaning and disinfection procedures. Currently, the complete mechanism that explains how Campylobacter articulates the different factors that allow it to survive in the food chain is unknown. One of the possible factors that contribute to their survival is the ability to form biofilms. Pathogenic bacterial species capable of forming biofilms are a significant problem for health and food production. It has been reported that strains of the same Campylobacter species differ in their ability to form biofilms. In this research project, the biofilm formation capacity in Campylobacter jejuni and Campylobacter coli isolated from broiler chicken carcasses in the different processing zones within a slaughter plant in Chile was characterized; and the effectiveness of the disinfectant products used for their elimination was evaluated. According to the conditions established in this study, strains of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli isolated from chicken carcasses are not strong formers of mono-species biofilms. Therefore, it was not possible to associate the biofilm formation of Campylobacter thermotolerant with any stage of the slaughtering process. The strains of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli survived and remained viable and cultivable after incubation under conditions of oxidative stress and thermal stress. On the other hand, commercial disinfectants based on peracetic acid (5%), hydrogen peroxide (15%), glutaraldehyde (20%) and formalin (37%), are 99.9999% effective on Campylobacter strains. in suspension, after 5 minutes of exposure, in suspension. The knowledge generated from this research provides scientific foundations for the development of new prevention and control strategies in the chicken industry