INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA INOCUIDAD ALIMENTARIA PRÁCTICA 7 DETERMINACIÓN DE Salmonella y Shigella 1. OBJETIVOS a) El alumno conocerá la normatividad oficial y la importancia para la determinación de Salmonella y Shigella. b) El alumno conocerá la metodología establecida para determinar la presencia de Salmonella y Shigella en muestras de alimentos aplicando la metodología oficial. c) El alumno aplicará las técnicas establecidas para el aislamiento y descripción de Salmonella y Shigella en diferentes medios de cultivo para alimentos frescos y procesados. d) El alumno interpretará los resultados obtenidos para la presencia de Salmonella y Shigella para determinar la calidad sanitaria de alimentos según la normatividad oficial. 2. INTRODUCCIÓN Los miembros del género Salmonella han sido muy estudiados como patógenos cuando se encuentran presentes en los alimentos. El control de este microorganismo, tanto por parte de las autoridades sanitarias, como en las plantas procesadoras de alimentos, depende en cierta medida del método analítico utilizado para su detección. MANUAL DE PRÁCTICAS DE INOCUIDAD ALIMENTARIA Este microorganismo fue inicialmente identificado en muestras clínicas y los métodos empleados para estos casos se adaptaron posteriormente para su detección en alimentos. Las modificaciones a los métodos consideraron dos aspectos principales, el primero es el debilitamiento o daño a las células bacterianas presentes en un alimento, debido al proceso a que está sujeto (por ejemplo: tratamiento térmico, secado, etc.) y segundo, la variabilidad inherente a la naturaleza del producto bajo estudio. Para diversos alimentos existen diferentes protocolos de aislamiento de Salmonella, todos ellos son esencialmente similares y emplean las etapas de preenriquecimiento, enriquecimiento selectivo, aislamiento en medios de cultivos selectivos y diferenciales, identificación bioquímica y confirmación serológica. Shigella es un género bacteriano perteneciente a la familia Enterobacteriaceae, integrada por gérmenes de forma bacilar, no esporulados, inmóviles, pero animados de movimiento pendular (oscilación) in situ. Son Gram negativos, aerobios-anaerobios facultativos. Citocromo-oxidasa negativos. Fermentan la glucosa sin producción de gas; no obstante, debido a su similitud con E.coli, se han encontrado biotipos que producen gas a partir de la glucosa. No descarboxilan la lisina. No fermentan la lactosa. No utilizan el citrato como única fuente de carbono. No crecen en el medio cianuro potasico. Su actividad bioquímica es muy reducida. El género Shigella se divide en cuatro especies que pertenecen a subgrupos serológicos distintos: Cuadro 1. Especies del género Shigella Subgrupo Especie Sh. dysenteriae A Sh. flexneri B Sh. boydii kC Sh. sonnei D Existen algunas cepas de E. coli inmóviles y que no fermentan la lactosa que se confunden con la Shigella. Se pueden diferenciar por las pruebas siguientes: PRACTICA 7 38 MANUAL DE PRÁCTICAS DE INOCUIDAD ALIMENTARIA Cuadro 2. Pruebas bioquímicas para la diferenciación entre género bacteriano Género bacteriano E. coli inmóvil no fermentador lactosa Shigella Citrato Acetato Malonato Fermentación de azúcares + + + + - - - Pocos La Shigella causa diarrea en el hombre, denominada disentería bacilar y, más recientemente, shigelosis. Las distintas especies de este género son huéspedes adaptados al hombre y a otros primates. La transmisión de la enfermedad se produce, normalmente, por contacto de persona a persona y vía fecal oral. Otra forma muy importante de contagio es por contaminación del agua y los alimentos con heces humanas de enfermos. Las moscas sirven, a veces, de vehículo en la transmisión de las Shigella desde heces contaminadas a cualquier tipo de alimento. 3. INVESTIGACIÓN PRELIMINAR a) ¿Explique que enfermedad causa la Salmonella síntomas o cuadro clínico? b) ¿Por qué se realiza el pre-enriquecimiento en el aislamiento de Salmonella y Shigella? c) ¿Qué tratamientos se recomiendan para evitar la presencia de los géneros Salmonella y Shigella de los alimentos? Explique d) ¿En qué condiciones ambientales puede proliferar Shigella? Explique e) ¿Qué alimentos son portadores de Shigella y Por que? f) ¿Qué pruebas bioquímicas se realizan para identificar a los géneros Salmonella y Shigella? PRACTICA 7 y cuáles son sus 39 MANUAL DE PRÁCTICAS DE INOCUIDAD ALIMENTARIA 4. MATERIALES Y REACTIVOS Autoclave u horno a 180°C Balanza digital Cuenta colonias Potenciómetro Refrigerador Incubadora a 352°C Licuadora 4 cajas Petri 1 pipetero metálico 1 cilindro metálico para cajas Petri 4 pipetas de 2 mL 4 pipetas de 10 mL 1 probeta de 250 mL 1 vaso de precipitados de 500 mL 1 espátula 1 matraz Erlenmeyer de 250 mL 4 frascos de dilución 1 mechero 1 soporte 1 varilla Benzal Yodo-ioduro Reactivo de Kovacs Solución reguladora de fosfatos pH 4 y 7 Agua destilada Un matraz con 125 mL de caldo lactosado Un frasco con 90 mL de caldo tetrationato 1 caja con 20 mL de agar Xilosa Lisina Desoxicolato (XLD) 1 caja con 20 mL de agar verde brillante 1 caja con 20 mL de agar sulfito de bismuto 1 caja con 20 mL de agar Salmonella Shigella 1 tubo con 3 mL de LIA 1 tubo son 3 mL de TSI 1 tubo son 3 mL de SIM 1 tubo son 3 mL de MIO 1 tubo son 3 mL de RM 1 tubo son 3 mL de VP 1 tubo son 3 mL de caldo urea 1 tubo son 3 mL de caldo malonato 1 tubo son 3 mL de citrato de Simmons 1 tubo son 3 mL de caldo rojo de fenol y manitol Muestras de alimentos PRACTICA 7 40 MANUAL DE PRÁCTICAS DE INOCUIDAD ALIMENTARIA 5. DESARROLLO EXPERIMENTAL 5.1. PRE-ENRIQUECIMIENTO a) Transferir asépticamente 25 mL o 25 g del alimento a un matraz conteniendo 125 mL de caldo lactosado y homogeneizar. b) Incubar 24 horas a 352°C. 5.2. ENRIQUECIMIENTO a) Adicionar 0.2 mL de yodo-ioduro a 90 mL de caldo tetrationato y homogeneizar. b) Transferir 10 mL de caldo lactosado a 90 mL de caldo tetrationato. c) Incubar a 352°C durante 24 horas. 5.3. AISLAMIENTO EN MEDIOS SÓLIDOS. a) Tomar una asada de caldo tetrationato e inocular por estría cruzada cada una de las cajas de XLD, agar verde brillante, una caja con 20 ml de agar verde brillante, agar Salmonella Shigella y agar sulfito de bismuto. b) Incubar a 352°C durante 24 horas. c) Observar los medios de cultivo para identificar colonias sospechosas de Salmonella y Shigella de acuerdo a sus características en cada uno de los medios de cultivo. 5.4. IDENTIFICACIÓN CON PRUEBAS BIOQUÍMICAS a) Seleccionar de 1 a 2 colonias por placa. b) Con el asa en punta tomar cuidadosamente colonias que se sospecha son de Salmonella e inocular un tubo con TSI y otro de LIA por picadura y estría. c) Incubar a 352°C durante 24 horas. d) En caso de duda se utilizan SIM o MIO, RM, VP, urea malonato, citrato y manitol como pruebas bioquímicas confirmatorias. En el cuadro 3, se presentan las características de Salmonella y Shigella en TSI, en el cuadro 4 en LIA, y en el cuadro 5 las características para las pruebas bioquímicas. PRACTICA 7 41 MANUAL DE PRÁCTICAS DE INOCUIDAD ALIMENTARIA Cuadro 3. Características de Salmonella y Shigella en TSI Género y especie Agar inclinado Fondo Gas H2S Salmonella typhy K A + (-) Salmonella sp. K A + +(-) Shigella K A +(-) Cuadro 4. Características de Salmonella y Shigella en LIA Género y especie Agar inclinado Fondo Gas H2S Salmonella typhy K Kb + (-) Salmonella sp. K K +(-) Shigella K A +(-) K = alcalino; A =ácido; (-) = reacciones ocasionales; algunos cultivos raros de Salmonella typhi pueden no descarboxilar la lisina. Cuadro 5. Resultados de las pruebas bioquímicas Salmonella typhi Shigella Prueba o sustrato SIM (H2S, indol, movilidad) +,-,+ +,-,Rojo de metilo Voges Proskauer Urea Malonato Citrato de Simmons + Lactosa Manitol + + 6. INFORME DE RESULTADOS En un cuadro presente los resultados obtenidos de las muestras analizadas contemplando las especificaciones de acuerdo a la normatividad. a) Describir la morfología colonial de Salmonella y Shigella en los siguientes medios: XLD: Agar verde brillante: Agar sulfito de bismuto: Agar Salmonella Shigella: PRACTICA 7 42 MANUAL DE PRÁCTICAS DE INOCUIDAD ALIMENTARIA b) Presentar y analizar los datos obtenidos en las pruebas bioquímicas para Salmonella y Shigella. c) Elaborar las conclusiones con base a los resultados obtenidos y los objetivos de la práctica. 7. BIBLIOGRAFÍA a) Adams, M.r. y Moss, M.O. 1997 Microbiologia de los alimentos. Acribia , S.A. Zaragoza, España. Pags. 241-257. b) Doyle, M.P; Beuchat, L.R. y Montville, T.J. 2001. Microbiología de los alimentos. Fundamentos y fronteras. Acribia, S.A. Zaragoza, España. Págs. 133-163, 225-237. c) Fernández, E.E. 2000. Microbiología e inocuidad de los alimentos. Universidad Autónoma de Querétaro. México. Pags. 261-320. d) Forsythe, S.J. y Hayes, P.R. 2002. Higiene de los alimentos, microbiología y HACCP. Acribia, S.A. Zaragoza, España. Págs. e) ICMSF. 1998. Microorganismos de los alimentos, características de los patógenos microbianos. Acribia, S.A. Zaragoza, España. Pag. 255-305, 327348. f) Mac Faddin J. T. 2003. Pruebas Bioquímicas para la identificación de bacterias de importancia clinica 3ª. Ed. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires, Argentina. g) NOM-109-SSA1-1994. Bienes y Servicios. Procedimientos para la toma, manejo y transporte de muestras de alimentos para su análisis microbiológico. Secretaría de Salud. México. h) NOM-114-SSA1-1994. Bienes y servicios. Método para la determinación de Salmonella en alimentos. Secretaría de Salud. México. PRACTICA 7 43