Clostridium butyricum: interés de su control en industrias alimentarias (queserías). Pruebas realizadas en IVAMI

Información (11-04-14)

Clostridium butyricum es una bacteria anaerobia estricta, productora de esporas, que se encuentra en el suelo y en el tubo digestivo de animales y personas. 

En las industrias lácteas que elaboran quesos, puede provocar problemas. La principal alteración provocada es la hinchazón, seguido de la posible explosión o estallido (blowing), precoz o tardío, durante la fabricación del queso. Esta alteración ocurre con más frecuencia en los quesos semicurados o curados (Emental, Guda, …) con poco tiempo de curación y pH elevado. Por el contrario, es menos frecuente en los quesos muy curados y secos (Parmesano, Cheddar). 

La alteración está aumentando debido a los cambios introducidos en la cría de los animales. Se produce como consecuencia de un desarrollo insuficiente o tardío de las bacterias lácticas, o por algunos errores, durante el proceso técnico de fabricación del queso. Su aparición suele ser tardía, ya que la leche fresca no es un medio favorable para germinación de las esporas de Clostridium butyricum, mientras que durante la fermentación química provocada por las bacterias se acumula ácido láctico que induce la germinación de las esporas.

Esa explosión, provoca cambios en la apariencia y sabor del queso, al generarse ácido butírico y gas, principalmente hidrógeno y anhídrido carbónico. La producción de gas inducirá un expansión en balón, y un cambo de consistencia. En este fenómeno no sólo se ha implicado a Clostridium butyricum, sino también otras especies como Clostridium tyrobutyricum, Clostridium sporogenes y Clostridium beijerinckii.

Control de la presencia de esporas en la leche

La contaminación de esporas de clostridios en la leche puede controlarse antes y después del ordeño. Por una parte las esporas pueden acumularse en los silos, y por este motivo algunos productores de quesos exigen que los animales de los que proviene la leche que utilizan para la fabricación de quesos, no sean alimentados con productos almacenados en silos. Durante la producción de la leche, debe controlarse la conducta de los animales para evitar que se echen en zonas sucias con excrementos, ya que este caso, las ubres se contaminadas con heces en las que pueden encontrarse esporas, provocando la contaminación de la leche. Después de la recogida de la leche en las granjas, y antes de ser utilizada, hay que seguir algunas recomendaciones, teniendo en cuenta que la pasteurización no tiene efecto sobre las esporas, por lo que deben seguirse otros procedimientos.  En muchos países de Europa se recomienda el tratamiento de la leche con lisozima o nisina. La lisozima es una hidrolasa ácida, producida por células animales, y está presente por ejemplo en la clara de huevo. Este enzima hidroliza las paredes bacterianas, y a la concentración del 0,5%, mata la mayoría de las células vegetativas de clostridios, pero sin embargo, no tiene efecto sobre las esporas. Este enzima está admitido como aditivo alimentario, incluso en los quesos (Directiva nº. 95/2/EC).

La nisina es un péptido antibacteriano clasificado como lantibiótico, que se obtiene a partir de varias especies de Lactobacillus y destruye a las bacterias formando poros en su membrana uniéndose al lípido II. Aunque tiene efecto sobre las células vegetativas, carece de efecto sobre las esporas.

Por carecer estas sustancias de efectos sobre las esporas, se utilizan técnicas de filtración, o de centrifugación, que eliminan las bacterias y las esporas de la leche. La  centrifugación a alta velocidad es capaz de eliminar el 92% de las esporas de bacterias aerobias y el 91-97% de las esporas de bacterias anaerobias.

La microfiltración con membranas cerámicas microfiltrantes, retiene las partículas en suspensión, los microorganismos y las grasas. Las proteínas, carbohidratos, minerales y la atraviesan, pero retiene el 99% de las esporas de bacterias aeróbicas y de bacterias anaeróbicas. Tanto la centrifugación, como la microfiltración, modifican la composición de la leche para ser comercializada como tal ya que debe contener grasas, por lo que se utilizan principalmente para la fabricación de quesos. De esta forma se evita que la leche utilizada para la fabricación de los quesos, contenga las esporas de clostridios, como Clostridium botulinum, que debe pueden alterar el queso durante su fabricación.

Cepas neurotoxigénicas de Clostridium butyricum

Clostridium butyricum, es una especie de Clostridium no proteolítca, igual que Clostridium botulinum. Algunas cepas de Clostridium butyricum pueden producir una neurotoxina potente, idéntica antigénicamente a la producida por Clostridium botulinum tipo E, codificada por un gen presente en un plásmido de gran tamaño, que puede transferirse entre cepas. Por esta razón, debe controlarse la germinación de Clostridium botulinum, ya que durante ella, se puede producir la neurotoxina en caso de que la cepa posea el plásmido que la codifica.

Pruebas realizadas en IVAMI:


1. Detección e identificación de Clostridium butyricum mediante cultivo en medio líquido en condiciones de anaerobiosis estricta, seguido de la siembra en medios sólidos para aislar colonias, y de la identificación de las colonias compatibles con esta especie, mediante secuenciación del gen del 16S rRNA. No se recomienda el recuento de unidades formadoras de colonias (UFC) ya que la distribución de su presencia dentro del queso no es uniforme.

2. Detección de neurotoxina de Clostridium butyricum, mediante cultivo de enriquecimiento de la muestra y posterior inoculación a ratones. En caso de ser negativa la prueba no es necesario continuar. En caso de afectarse los ratones con síntomas paralíticos, debe realizarse una prueba de neutralización para corroborar que se trata de la neurotoxina similar a la de Clostridium botulinum tipo E.

3. Detección del gen productor de la neurotoxina, similar a la de Clostridium botulinum, mediante Real-time PCR (reacción en cadena de polimerasa en tiempo real).

Muestra recomendada:

Se recomienda enviar queso completo o  trozos afectados para procesar en el mismo laboratorio ya que se requiere recoger el contenido de las pareces de las cavidades aéreas formadas.

Conservación y envío de la muestra:

Refrigeración.

Coste de la prueba:

Consultar a ivami@ivami.com