Bacillus

LAS MONOGRAFÍAS DE MICROKIT. Tema 10

MONOGRAFÍA   Bacillus cereus y otros Bacillus spp. de interés en la industria, sean patógenos, sean alterativos o sean beneficiosos para el ser humano

 

1-El microorganismo y su interrelación con el ser humano

El género Bacillus contiene 266 especies de bacilos Gram positivos, esporulados, que a diferencia de los clostridios, no son anaerobios estrictos (pueden ser aerobios estrictos o bien facultativos); también a diferencia de los Clostridium, sus esporas no deforman la célula. El género Bacillus  ha sido recientemente revisado en una nueva edición del manual Bergey’s de sistemática en bacteriología, diferenciando varios nuevos géneros y numerosas nuevas especies. Sin embargo, a medida que se definen mejor día a día por secuenciación genética, se descubren aún más numerosas nuevas especies.

La gran perjudicada por estos microorganismos es la industria alimentaria, donde además de numerosas especies alterativas: en conservas, sobre todo, B.stearothermophilus acidifican sin producir gas. B.subtilis, B.pumilus, B.licheniformis acidifican con ablandamiento. B.circulans genera gas nitrógeno. B.polimyxa y B.macerans abomban con otros gases. Alicyclobacillus acidocaldarius como típico acidotermófilo que genera mal olor en alimentos ácidos (guayacol). B.coagulans (thermoacidurans) en zumos, tomates y otros productos de acidez incluso 4,2. Bacillus sporthermodurans como especie alterativa típicamente resistente al proceso UHT gracias a sus esporas resistentes al calor (HRS)… También se han descrito especies generadoras de toxiinfecciones alimentarias: B.cereus en arroz, galletas, pizzas… B.subtilis / B.brevis en empanadillas, carne…, B.licheniformis en sopas, patés, embutidos, estofados, postres…

La industria farmacéutica y cosmética queda tambien muy afectada porque los pocos microorganismos del aire y superficies que son capaces de resistir en sus instalaciones, pertenecen también a menudo al género Bacillus.

Algunas cepas ayudan al ser humano, por ejemplo B. thuringiensis en la guerra biológica contra la procesionaria del pino. B.subtilis en investigaciones que han permitido grandes avances en el conocimiento de los procariotas. B.stearothermophilus para la elaboración de kits de control biológico de autoclavado correcto o de control de la presencia de residuos de antibióticos en leche y otros alimentos. B.megaterium es el ejemplo de células procariotas enormes en la enseñanza de la microbiología. Bacillus coagulans (thermoacidurans) es un probiótico de enorme potencial, porque produce ácido láctico pero a diferencia de los Lactobacilos, además, produce esporas resistentes que atraviesan el tracto intestinal; se utiliza también para problemas digestivos en general, para el síndrome del intestino irritable (SII), para las enfermedades inflamatorias intestinales (EII, la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa), para la colitis por Clostridium difficile, contra el crecimiento excesivo de bacterias «malas» en el síndrome de intestino corto y para la infección por Helicobacter pylori que produce úlceras; se emplea también para prevenir las infecciones respiratorias y para reforzar el sistema inmunológico.

Otras cepas en cambio son patógenas: B.anthracis del ántrax (carbunco), B.circulans, B.macerans, B.sphaericus

Al ser un género tan prolífico, pocos medios de cultivo sirven para diferenciarlo de otros grupos de microorganismos (ej: DTA con polimixina).

Hay un clado, que contiene B. anthracis , B. cereus , B. mycoides , B. pseudomycoides , B. thuringiensis y B. weihenstephanensis, que bajo las normas actuales de clasificación, debería considerarse una misma especie , pero por razones fenotípicas, se mantiene dividido en ellas.

Trataremos en esta monografía de las dos especies de Bacillus que más afectan a la industria, uno como patógeno (B.cereus) y otro como alterativo (B.sporothermodurans):

Bacillus cereus hidroliza la lecitina de la yema de huevo y no fermenta el manitol, su temperatura óptima es de 30 a 37 °C, su temperatura de crecimiento varía entre 5 y 55 °C y su temperatura de germinación es de 5 a 8 °C; su pH óptimo es de 4,5 a 9,3, y su concentración de sal, de hasta un 7,5 %. Su crecimiento puede ser extremadamente rápido (se puede duplicar en 20 minutos a 30ºC)  y verse en las placas desde sólo 6 horas tras la siembra. Produce dos tipos de toxiinfecciones alimentarias: la forma diarreica (produce diarrea desde 8-16 horas tras la ingestión del alimento contaminado, típicamente verduras, sopas y embutidos); y la forma emética (produce vómitos desde 1-5 horas tras la ingestión), que es termoestable, por lo que puede causar toxiinfección en alimentos ya cocinados (ej: pizza, arroz recalentado), igual que sucede con St.aureus.

Bacillus sporothermodurans es otra especie de gran interés de este género Bacillus, porque es capaz de resistir incluso procesos de ultrapasteurización (UHT) y estropear después los productos así tratados (tetrabiks, postres…). Junto con otras especies similares, se denomina HRS (siglas en inglés de esporas resistentes al calor).

 

2-Los tipos de productos donde la legislación exige su búsqueda o recuento, así como otros tipos de productos donde a nuestro criterio, sería recomendable analizarlos

Bacillus cereus debe buscarse (según legislación española y europea, actualizada en 2020) en los siguientes alimentos: caldos, consomés, sopas y cremas que lleven como ingredientes productos vegetales desecados (umbral 102 ufc/g y < 103 ufc/g), cereales en copos o expandidos (< 101 ufc/g), alimentos para bebés (umbral 50 ufc/g y < 500 ufc/g), especias / hierbas (umbral 103 ufc/g y < 104 ufc/g), galletas simples, rellenas o cubiertas (ausencia/g), derivados de levadura de S.cerevisiae (<100 ufc/g), tomate frito (<10 ufc/g), té y derivados (<103 ufc/g).

-En países tropicales se analiza en prácticamente todos los alimentos, ya que en zonas cálidas y húmedas su capacidad de proliferación (como la de casi todos los microorganismos, sean analizados o no en climas templados) aumenta exponencialmente.

-Del mismo modo que Listeria, buscar B.cereus sólo en el alimento, olvidándose de las instalaciones, no garantiza una correcta prevención, dado que también se acumula en el ambiente de la fábrica, por lo que puede crear problemas recurrentes. Debería buscarse en aires y superficies de las fábricas de los alimentos antes mencionados.

-La búsqueda de Bacillus sporothermodurans no es obligada, ya que es un alterativo de riesgo biológico 1 (inocuo), de modo que las empresas que la buscan, lo hacen para prevenir el deterioro de su imagen corporativa, por provocar alimentos con aspecto desagradable.

 

 3-Los métodos oficiales para su detección/recuento

Se aplica la Norma ISO 7932 de B.cereus y/o la posterior ISO 21871 de “presuntos“ B.cereus, donde el caldo de cultivo es el TSB-polimixina y el Agar es el Mossel (también llamado PREP y MYP) con rojo fenol, medio de color salmón, al que se añade polimixina B; o bien el PEMBA, con azul de bromotimol, al que también se añade polimixina. Las colonias presuntivas en el agar con rojo fenol tienen aspecto de gotas de cera, rosadas-fucsia, a menudo con lisis de la yema de huevo alrededor de las colonias y a menudo con viraje del medio a fuscia. Para la confirmación presuntiva se emplea agar sangre, ya que B.cereus provoca hemólisis alrededor de sus colonias/estrías. Para la confirmación definitiva se usan los test Dextrosa-Polimixina, VP, Nitratos y Movilidad.

 

4-Los métodos alternativos que mejoran la rapidez de los resultados y la robustez del análisis

MICROKIT diseñó desde Octubre de 2012 el  Cromokit B.cereus Agar, medio Mossel con un cromógeno específico que provoca  un viraje azul del centro de las colonias de B.cereus, lo que ayuda a distinguirlas de otras cepas en un primer paso. Por lo demás, el medio es idéntico al Mossel.

Aunque no es un método alternativo y está dentro de la Norma ISO 7932, queremos destacar aquí  la aportación de MICROKIT en B.cereus, al ofrecer un kit (M-Ident-B.cereus) que incluye las 4 pruebas de confirmación de colonias sospechosas de dicha ISO (Dextrosa-Polimixina, VP, Nitratos y Movilidad).

Tambien fabricamos la patente USAL del kit de Identificación de especies de Bacillus, el M-Ident-Bacillus

Otra de nuestras aportaciones (tampoco es un método alternativo y sigue la Norma ISO 7932 y la ISO 18593-ANSES de superficies)  es el kit X-Swabs B.cereus para la búsqueda de B.cereus en superficies.

Disponemos también del medio para B.coagulans (B.thermoacidurans), el B.coagulans Agar.

Y del medio cromogénico rápido para detectar esporas resistentes al calor (entre ellas B.sporothermodurans): Cromokit HRS Rapid Agar.

Asimismo, ofrecemos los medios  para los acidotermófilos más típicos: Alicyclobacillus acidocaldarius (YSG Broth) y el BAT Agar, así como el kit de detección del consecuente Guayacol (subproducto que genera mal olor en zumos, néctares, bebidas de té frío y conservas ácidas).

También el medio general para Bacillus spp, el DTA (Dextrosa Triptona Purple Agar) que se suplementa con polimixina.

Y la polimixina estéril ya reconstituida, con o sin yema de huevo, en frascos pinchables para adaptarse a la dosis exacta que Ud. fabrique de medio.

 

 5-Cómo vemos el futuro en la detección de este grupo

 Como ya hemos esbozado, la búsqueda de B.cereus no se limitará a los alimentos y se ampliará a las instalaciones: superficies con X-Swabs-B.cereus y aire con muestreadores como MBS o Microflow y medios DTA o Cromokit B.cereus Agar.

Y cada vez más laboratorios de autocontrol realizarán activamente la búsqueda de B.sporothermodurans y de Guayacol.

 

Si desea esta monografía  completa en pdf, con las fotos que aqui no aparecen, solicítela en consultastecnicas@microkit.es

https://www.microkit.es/fichas/BACILLUS-CEREUS-MOSSEL-AGAR.pdf

https://www.microkit.es/fichas/CROMOKIT-B-CEREUS-AGAR.pdf

https://www.microkit.es/fichas/HRS-RAPID-Cromogenic-sporothermodurans-Agar.pdf

https://www.microkit.es/fichas/BACILLUS-COAGULANS-THERMOACIDURANS-AGAR.pdf

https://www.microkit.es/fichas/BACILLUS-CEREUS-M-IDENT-KIT-ISO-7932-UE-2-2019-ALIMENTOS.pdf

https://www.microkit.es/fichas/BACILLUS-M-IDENT-GALERIA.pdf

https://www.microkit.es/fichas/B-CEREUS-XSWABBS-UE-2-2019.pdf

 

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