Bacteriófagos en Lácteos: Retos y Oportunidades en la Industria Alimentaria

¿Qué son los bacteriófagos y su impacto en la industria láctea?

Los bacteriófagos (o fagos) son virus especializados en infectar bacterias. Dependiendo de su interacción con los microorganismos presentes en los productos lácteos, su impacto puede clasificarse en:

A) Impacto positivo:

• Control de patógenos: Los bacteriófagos han sido validados por organismos internacionales como la FDA para su uso en la eliminación de bacterias patógenas. En la industria láctea, su implementación incluye:

Control específico de patógenos:

Listeria monocytogenes: Utilización durante el almacenamiento y transporte de productos como quesos y lácteos listos para consumir.

Salmonella: Reducción de contaminaciones en leche cruda y derivados lácteos.

• Ventajas del control con fagos:

Especificidad: Haciendo uso adecuado actúan únicamente contra bacterias objetivo sin dañar las bacterias beneficiosas

Seguridad: Han demostrado ser inocuos para el consumo humano.

• Sustitución de antibióticos: Ofrecen una solución específica que reduce el riesgo de resistencia bacteriana.

B) Impacto negativo:

A pesar de su potencial, los fagos plantean retos importantes:

• Afectación a fermentaciones: Los fagos pueden atacar bacterias lácticas esenciales para la producción de quesos y yogures, afectando el sabor, textura y calidad del producto.
• Pérdidas económicas: Las contaminaciones por fagos pueden interrumpir procesos de producción, generando mermas significativas.
• Contaminación cruzada: Los equipos de producción pueden convertirse en reservorios de fagos, propagándolos inadvertidamente.
• Estrategias de manejo: Programas de limpieza y desinfección enfocados en áreas críticas.

C) Métodos de análisis de bacteriófagos en lácteos

La detección y monitoreo de bacteriófagos en la industria láctea es esencial para garantizar la calidad del producto y prevenir problemas relacionados con la contaminación en procesos de fermentación. Diversos métodos se han desarrollado y validado para este propósito:

PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa) y Variantes:

• PCR convencional: Utilizada ampliamente para detectar la presencia de bacteriófagos específicos en cultivos lácteos. Se basa en la amplificación de ADN de fagos presentes en las muestras.
• PCR digital (dPCR): Proporciona cuantificación absoluta al amplificar moléculas de ADN individuales sin necesidad de curvas estándar. Su precisión la hace adecuada para aplicaciones industriales y ha mostrado buenos resultados en microbiología clínica, sugiriendo su utilidad en alimentos.
• qPCR (PCR cuantitativa): Permite monitorear en tiempo real la cantidad de ADN amplificado, siendo útil para evaluar niveles de fagos durante el procesamiento de productos lácteos.

D) Métodos Clásicos de Cultivo:

• Ensayos de placa doble (Double-layer plaque assays): Método tradicional para la cuantificación de fagos. Requiere un hospedador bacteriano conocido y mide la formación de placas de lisis en medios agarizados.
• Técnicas de Biología Molecular Avanzada:

Secuenciación de próxima generación (NGS): Permite un análisis detallado de comunidades virales, identificando fagos y su impacto en las bacterias lácticas utilizadas en fermentación.

Métodos metagenómicos: Utilizados para analizar muestras complejas, ofrecen un enfoque integral para entender la diversidad y dinámica de bacteriófagos en ambientes lácteos.

Microscopía Electrónica: Aunque menos utilizada en análisis rutinarios, la microscopía electrónica sigue siendo una herramienta confiable para observar fagos directamente, permitiendo su identificación basada en morfología.

Técnicas Cromatográficas y de Espectrometría: Utilizadas principalmente en investigación avanzada, ayudan a analizar interacciones entre fagos y bacterias lácticas, evaluando su efecto en la calidad del producto

E) Innovaciones tecnológicas

Las innovaciones actuales en el uso de fagos incluyen:

• Sistemas combinados: Uso de mezclas de fagos para garantizar una mayor eficacia en la eliminación de bacterias patógenas.
• Fagos encapsulados: Mejora en la estabilidad y liberación controlada en productos procesados.

Estas soluciones permiten una mayor integración de los bacteriófagos en la industria, respetando las propiedades sensoriales de los alimentos.

F) Regulación y aceptación

• Marco regulatorio: La FDA ha aprobado el uso de fagos específicos, como mezclas dirigidas contra Listeria monocytogenes, asegurando su seguridad y eficacia.

Otras agencias, como la EFSA (Unión Europea), también están avanzando en regulaciones para promover su uso en alimentos.

• Percepción del consumidor: Es crucial educar al público sobre la inocuidad y los beneficios de los fagos para fomentar su aceptación en mercados globales.

G) Prevención en plantas procesadoras

Las medidas preventivas incluyen:

• Higiene estricta: Limpieza de áreas críticas como drenajes y cintas transportadoras.
• Capacitación del personal: Formación en el manejo adecuado de equipos y procedimientos de saneamiento.
• Control de biopelículas: Implementación de desinfectantes que reduzcan las áreas donde los fagos puedan proliferar.

Bibliografía 

Food and Agriculture Organization (FAO). (2018). Milk and dairy products in human nutrition. Recuperado de https://www.fao.org

Food and Agriculture Organization (FAO). (2022). Manual de buenas prácticas para la producción de leche. Recuperado de https://www.fao.org

International Organization for Standardization (ISO). (2010). ISO 6887-5: Preparation of test samples, initial suspension, and decimal dilutions for microbiological examination of milk and dairy products. Ginebra, Suiza: ISO.

Frontiers in Microbiology. (n.d.). Evolution of microbiological analytical methods for dairy industry needs. Recuperado de https://www.frontiersin.org

National Human Genome Research Institute (NHGRI). (n.d.). General information about bacteriophages and their relationship with biotechnology. Recuperado de https://www.genome.gov

U.S. Food and Drug Administration (FDA). (2022). Fighting bacteria with viruses. Recuperado de https://www.fda.gov

U.S. Food and Drug Administration (FDA). (2022). Final rule to improve food traceability. Recuperado de https://www.fda.gov

U.S. Department of Agriculture (USDA). (2023). Food Defense Guidelines. Recuperado de https://www.fsis.usda.gov