2.5 Proceso de formación de los biofilms Fase de adhesión Fase de crecimiento Fase de separación

Transcripción

1 ÍNDICE GENERAL Pág. Carátula... i Aprobación por el jurado de tesis... ii Dedicatoria... iii Agradecimiento... iv Índice general... v Índice de cuadros... viii Índice de figuras... ix Índice de anexo... x Resumen... xii Abstract... xiii I. INTRODUCCION... 1 II. REVISION BIBLIOGRAFICA Los biofilms Composición de los biofilms Factores que influyen en el desarrollo del biofilms Las propiedades de las superficies de contacto El tiempo de contacto Las características de la superficie bacteriana La disponibilidad de nutrientes La composición de la comunidad microbiana La disponibilidad de agua Quorum sensing (QS) en los biofilms... 10

2 vi 2.5 Proceso de formación de los biofilms Fase de adhesión Fase de crecimiento Fase de separación Envases de plásticos Identificación de los materiales a través de sus códigos Tipos de envases plásticos utilizados en la industria alimentaria Polietileno tereftalato Polietileno de baja densidad Formación de biofilms por patógenos alimentarios Salmonella spp Escherichia coli ATCC Staphylococcus aureus ATCC Importancia de los biofilms en la industria alimentaria III. MATERIALES Y METODOS Lugar de ejecución Materiales y equipos Metodología El esquema experimental Método experimental Proceso de formación de biofilms bajo condiciones in vitro Método de análisis Cuantificación de la formación de biofilms bajo condiciones in vitro Método estadístico... 28

3 vii IV. RESULTADOS Y DISCUSION Formación de biofilms bajo condiciones in vitro Efecto del tipo envase y tiempo de incubación sobre la formación de biofilms bajo condiciones in vitro V. CONCLUSIONES VI. RECOMENDACIONES VII. BIBLIOGRAFIA VIII. ANEXOS... 45

4 viii INDICE DE CUADROS Pág. Cuadro 1. Composición de los biofilms... 5 Cuadro 2. Variables más importantes en el proceso de adherencia y crecimiento de los biofilms... 9 Cuadro 3. Nombre, sigla, símbolo y número de los materiales de plásticos Cuadro 4. Prueba de Levenne modificada con los datos transformados (raíz cuadrada) para la formación de biofilms bajo condiciones in vitro Cuadro 5. Análisis de varianza para la formación de biofilms bajo condiciones in vitro Cuadro 6. Prueba de Duncan para la formación de biofilms bajo condiciones in vitro... 34

5 ix INDICE DE FIGURAS Pág. Figura 1. Esquema experimental para la formación de biofilms bajo condiciones in vitro Figura 2. Diagrama de flujo para el proceso de formación de biofilms bajo condiciones in vitro Figura 3. Formación de biofilms bajo condiciones in vitro... 29

6 x INDICE DE ANEXOS Pág. Anexo 1. Medidas estadísticas de la formación de biofilms Anexo 2. Desviación estándar de los valores promedios de la formación de biofilms Anexo 3. Prueba de Levenne modificada sin datos transformados para la formación de biofilms bajo condiciones in vitro Anexo 4. Promedio de los resultados de la formación de biofilms por densidad óptica (620 nm) de la bacteria Salmonella spp. sobre el envase de polietileno tereftalato Anexo 5. Promedio de los resultado de la formación de biofilms por densidad (620 nm) de la bacteria Escherichia coli ATCC sobre el envase de polietileno tereftalato Anexo 6. Promedio de los resultados de la formación de biofilms por densidad óptica (620 nm) de la bacteria Staphylococcus aureus ATCC sobre el envase de polietileno tereftalato Anexo 7. Promedio de los resultados de la formación de biofilms por densidad óptica (620 nm) de la bacteria Salmonella spp. sobre el envase de polietileno de baja densidad Anexo 8. Promedio de los resultados de la formación de biofilms por densidad óptica (620 nm) de la bacteria Escherichia coli ATCC sobre el envase de polietileno de baja densidad... 49

7 xi Anexo 9. Promedio de los resultados de la formación de biofilms por densidad óptica (620 nm) de la bacteria Staphylococcus aureus ATCC sobre el envase de polietileno de baja densidad... 50

8 xii RESUMEN La formación de biofilms en la industria alimentaria suponen un importante problema tanto tecnológico como de salud pública, el objetivo de este estudio fue evaluar el efecto del tipo de envase de polietileno tereftalato (PET) y el polietileno de baja densidad (PEBD) y tiempo de incubación sobre la formación de biofilms, y determinar el tiempo de incubación y tipo de envase que permita la mayor formación de biofilms de bacterias de interés alimentario. Las especies ensayadas fueron Salmonella spp, Escherichia coli ATCC y Staphylococcus aureus ATCC obtenidas del cepario del Laboratorio de Microbiología Molecular y Biotecnología del Departamento de Ciencias de la UPAO. Cada uno de los sistemas de ensayo de cada grupo, estuvo constituido por un caldo Luria Bertani (LB), el tipo de envase y el microrganismo a ensayar. El registro de formación de biofilms se logró por espectrofotometría (λ=620nm) al término de las 6, 12, 24 y 48 horas de crecimiento, previa coloración del biofilms. Los resultados muestran que al inicio de la formación de biofilms sigue una cinética muy parecida entre ellas, no obstante, quienes registraron una mayor formación de biofilms sobre el envase de polietileno tereftalato fueron la Salmonella spp. a las 48 horas y Escherichia coli ATCC a las 24 horas. De otro lado, en el envase de polietileno de baja densidad las bacterias Salmonella spp, Escherichia coli ATCC y Staphylococcus aureus ATCC presentaron una menor formación de biofilms. Dadas las diferencias biológicas naturales de cada bacteria, se obtiene un nivel de formación de biofilm particular.

9 xiii ABSTRACT The formation of biofilms in the food industry seems to be an important problem as technological as of public health, the aim of this study was to evaluate the effect of the type of packaging, polyethylene terephthalate (PET), low density polyethylene (PEBD), time incubation on the formation of biofilms, and determine the type of packaging and incubation time to quantify better the formation of bacterial biofilms of food interest. The tested species were Salmonella spp, Escherichia coli ATCC and Staphylococcus aureus ATCC obtained from the culture collection of the Laboratory of Molecular Microbiology and Biotechnology, Department of Science UPAO. Each of the test systems of each group consisted of LB broth, the container and the type of microorganism to be tested. The record of the formation of biofilms was achieved by spectrophotometry ( λ = 620nm ) at the end of the 6, 12, 24 and 48 hours of growing after coloring biofilms. The results show that at the beginning of the formation of biofilms, they follow a very similar kinetics between them, however, who registered a greater formation of biofilms on the polyethylene terephthalate container was Salmonella spp. at 48 hours and Escherichia coli ATCC at 24 hours. On the other hand, with the type of packaging of low density polyethylene Salmonella spp, Escherichia coli ATCC and Staphylococcus aureus ATCC showed less biofilm formation. Because of the natural biological differences of each bacterium, you get a particular level of biofilm formation.