Servicios Artículo Seguridad Alimentaria 01 Últimas novedades en filtración Comparación de las unidades de filtración para evaluar la recuperación microbiológica Tommaso Ronconi Director mundial de producto de control durante el proceso de fabricación, BioMonitoring en Global Millipore SAS, Molsheim, Francia Stephen M Kuchenberg Director de marketing, alimentación, EMD Millipore en Massachusetts En 2015, la Administración de Medicamentos y Alimentos de los Estados Unidos de Norteamérica (FDA) finalizó y promulgó la Ley de modernización de seguridad alimentaria (Food Safety Modernization Act [FSMA]), que exige a los fabricantes de comidas y bebidas evaluar los posibles riesgos y promover medidas para evitar la contaminación [1] Con arreglo a la ley, se exigirá a las empresas que lleven registros detallados y establezcan planes por escrito para la seguridad de los alimentos A partir de ahora, los procedimientos de alto riesgo serán sometidos a inspecciones oficiales de la FDA cada 3 años en lugar de cada 10 años como hasta ahora [2] El reglamento está diseñado para cambiar el sistema de seguridad de los alimentos de reactivo a proactivo en lo referente al control de la contaminación La legislación, el mayor cambio en seguridad alimentaria desde 1938, se considera un giro desde el control de calidad interno por los fabricantes de comidas y bebidas hacia un sistema de supervisión federal similar al aplicado en el sector farmacéutico El diseño de las unidades de filtración influye en su facilidad de uso y manejo Como consecuencia de la FSMA y otras iniciativas tomadas por todo el mundo, los fabricantes de comidas y bebidas están intensificando su esfuerzo en la prevención de la contaminación Una parte importante de esos esfuerzos es asegurar métodos eficaces y eficientes de análisis de contaminación microbiana, una parte esencial de la prevención de la contaminación y de la protección de la salud del consumidor Análisis de la carga microbiológica en líquidos En la evaluación de los posibles contaminantes, los dispositivos y los procesos utilizados para analizar los líquidos y el agua son cruciales El agua en concreto puede ser una fuente de contaminación importante, al poder transportar bacterias gramnegativas potencialmente letales Una bacteria, Clostridium perfringens, es responsable de que 1 millón estimado de personas enferme cada año en los Estados Unidos [3] Tradicionalmente el análisis microbiológico del agua y otros líquidos requiere procesos que exigen mucho tiempo, trabajo y espacio Como consecuencia, la técnica habitual para detección y cultivo de contaminantes del número más probable ha sido sustituida en los laboratorios por procesos de filtración a través de membrana más eficientes La tecnología de filtración a través de membrana permite detectar contaminación o unidades formadoras de colonias (UFC) haciendo pasar agua u otros líquidos a través de un filtro de membrana estéril con un tamaño de poro tan pequeño como para retener las células bacterianas (normalmente 0,45 µm) Este proceso proporciona resultados más rápidos, requiere menos espacio y permite procesar mayores volúmenes de muestra [4] Los métodos de filtración a través de membrana se han convertido en la norma para el análisis de contaminación microbiana de los líquidos Las unidades de filtración a través de membrana pueden utilizarse con diferentes muestras de líquidos: agua, materias primas, productos intermedios y productos finales Estas unidades reducen al mínimo los restos de muestra y per-
02 Seguridad Alimentaria Servicios Artículo La nueva legislación exige métodos eficaces de análisis de la contaminación microbiana Foto: Merck Millipore miten que se analice con más eficacia el volumen completo de la muestra para recuperación microbiológica, una etapa esencial en el proceso de análisis del nivel de contaminación microbiana La recuperación microbiológica es necesaria para confirmar la naturaleza de la contaminación y determinar los mejores métodos de eliminación Una vez filtrada la muestra, se añade un medio de crecimiento para cultivar y evaluar la recuperación siguiendo normas federales, como el Manual Analítico Bacteriológico (Bacteriological Analytical Manual [BAM]) de la FDA En Estados Unidos, el BAM de la FDA o las normas internas de funcionamiento determinan los métodos de validación específicos y los intervalos aceptables de UFC contables Cuanto más rápida sea la recuperación microbiológica, más eficiente será el filtro Una serie de factores pueden afectar a la recuperación microbiológica, entre ellos: el organismo recuperado, el medio de cultivo y las condiciones de incubación [5] Recientemente llevamos a cabo un estudio de comparación de unidades de filtración por membrana y su capacidad para asegurar una recuperación microbiológica óptima Si bien el estudio se llevó a cabo bajo estrictas normas farmacéuticas (USP), los resultados son igualmente relevantes para la industria alimentaria, en especial con el aumento de supervisión federal Los resultados de este estudio indican que la recuperación puede verse afectada por la composición de la membrana, la procedencia de la materia prima y los procesos de esterilización Estos resultados indican que los sistemas de filtración pueden ser dispositivos fiables para el análisis del grado de contaminación microbiana, pero que deben seleccionarse con cuidado en función de la aplicación y los requisitos Estados Unidos afronta el mayor cambio en seguridad alimentaria desde los años 40
Servicios Artículo Seguridad Alimentaria 03 Comparación de unidades de filtración En este estudio, comparamos las unidades de filtración EZ-Fit (Merck Millipore) con otras cuatro unidades de filtración para determinar las tasas de recuperación En el estudio se utilizaron agar de soja tríptica (TSA), agar Sabouraud dextrosa (SDA) y un agar bajo en nutrientes (R2A), todos ellos medios de cultivo utilizados habitualmente en los análisis, exigidos por la normativa, de materias primas y productos intermedios, así como de productos finales (Tabla 1) De igual forma, utilizamos cinco microorganismos también habitualmente controlados en los análisis farmacéuticos y de alimentos: Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans y Aspergillus brasiliensis (Tabla 2) Tabla 1 Tabla 1: Unidades de filtración ensayadas (Nota: todas las membranas con poro de 0,45 µm) Se añadieron muestras de 10 ml de agua estéril a cada embudo de filtración, seguidas de un inóculo de 100 µl que contenía 10 100 UFC/100 µl Se añadió agua estéril hasta alcanzar el volumen total de muestra de 100 ml Las filtraciones a través de membrana se llevaron a cabo por triplicado y las membranas fueron transferidas a placas con agar TSA, R2A o SDA para incubación Se contaron las UFC típicas cuando eran claramente visibles y fáciles de identificar A continuación comparamos esos resultados con los recuentos de placa de control Se calculó las UFC medias para cada unidad de filtración y los controles de placa para determinar la recuperación Tabla 2 Tabla 2: Cepas de prueba, medios y condiciones de incubación
04 Seguridad Alimentaria Servicios Artículo Resultados Para determinar la recuperación microbiológica eficaz, comparamos las medias calculadas para cada unidad de filtración entre sí, con los controles y con el valor exigido en la normativa, de como mínimo el 70 por ciento del control [6] En las pruebas realizadas con los cinco microorga- Determinamos que una serie de variables pueden afectar a la recuperación microbiológica de las unidades de filtración a través de membrana y pueden haber influido en esos resultados Los seis productos ensayados tienen membranas de celulosa, pero la proporción de acetato y nitrato de celulosa difiere entre los dispositivos (Tabla 1) Entre membranas con la misma composición, las tasas de recuperación pueden verse afectadas por el proceso de esterilización, el cual debería ser diseñado y controlado para mantener la recuperación microbiológica óptima Por último, las fuentes de materia prima y los medios de cultivo también pueden influir en los resultados En el estudio se examinó también el manejo general de cada unidad de filtración a través de memnismos, las unidades de filtración EZ-Fit y otros dos dispositivos superaron la normativa Un examen más detenido demostró que los resultados variaban dependiendo del tipo de microorganismo (Tabla 3) y del tipo de medio de cultivo (Tabla 4) Tabla 3 Tabla 3: Recuperación en medios de cultivo de bacterias procedentes de diferentes unidades de filtración brana En esta evaluación cualitativa se encontró que el diseño de las unidades de filtración EZ- Fit reduce al mínimo el riesgo de contaminación y de fugas al usar tapas que permanecen intactas durante el transporte y unidades que encajan con seguridad en los cabezales del filtro La graduación de 360, legible, y el diseño del embudo de filtración también facilitaron la observación de la muestra durante el proceso de llenado y de filtración cuando se utilizaron esas unidades En general, estas diferencias de diseño tuvieron un impacto en la facilidad de manejo y las unidades de filtración EZ-Fit demostraron ventajas sobre otros dispositivos examinados en el estudio Tabla 4 Tabla 4: Recuperación en medios de cultivo de levaduras y hongos procedentes de diferentes unidades de filtración
Servicios Artículo Seguridad Alimentaria 05 Conclusión Este estudio demuestra que hay variación en los tiempos de recuperación entre las distintas unidades de filtración como consecuencia de la composición de la membrana, los procedimientos de esterilización y la procedencia de la materia prima También encontramos que los elementos de diseño empleados en los dispositivos pueden afectar a la facilidad de uso y manejo durante el análisis microbiológico Los sistemas de filtración deben seleccionarse con cuidado en función de la aplicación Con los cambios ocurridos en el panorama normativo, las normas de la industria farmacéutica se están volviendo cada vez más importantes para la industria alimentaria Como las empresas farmacéuticas, los fabricantes de comidas y bebidas se enfrentan a exigencias cada vez mayores de un análisis fiable de contaminación microbiana, así como a una gran cantidad de opciones de dispositivos de ensayo Los fabricantes deberán seleccionar cuidadosamente el equipo que utilizan, teniendo en cuenta una serie de variables, para garantizar que están utilizando los dispositivos de análisis de contaminación microbiana más eficientes y eficaces para sus requisitos Referencias bibliográficas 1 http://wwwfdagov/food/guidanceregulation/fsma/ucm237934htm 2 http://wwwnytimescom/2015/09/11/science/food-industry-gets-new-safety-rules-to-prevent-illnesshtml?ref=health&_r=1 3 http://wwwcdcgov/foodsafety/clostridium-perfingenshtml 4 http://wwwrapidmicrobiologycom/test-method/theory-and-practice-of-microbiological-water-testing/ 5 http://wwwpharmacopeiacn/v29240/usp29nf24s0_c1227html 6 http://wwwpharmacopeiacn/v29240/usp29nf24s0_c1227html Foto: Merck Millipore