Aislamiento y aplicación de bacteriófagos como alternativa antimicrobiana contra patógenos transmitidos por carne de res
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Resumen
Los productos cárnicos son ampliamente consumidos en todo el mundo. Durante su cadena de producción, pueden ser contaminados por patógenos como Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium y Escherichia coli, los cuales causan infecciones graves y, en algunos casos, mortales. Las limitaciones de los métodos convencionales de desinfección, junto con la creciente resistencia a los antibióticos, subrayan la necesidad de alternativas eficaces y económicas. En este contexto, el uso de fagos como agentes antimicrobianos surge como una solución prometedora. En este estudio, se obtuvieron fagos específicos contra cepas de E. coli (ATCC 25922, 15597, 35401, O157:H7 ATCC 43888) y de Salmonella Typhimurium (ATCC 13311), a partir de muestras de agua de una planta local de tratamiento de aguas residuales. Se aislaron 19 bacteriófagos para las cepas de E. coli, de las cuales la cepa de E. coli ATCC 25922 mostró mayor susceptibilidad a la acción de los fagos presentes en las muestras de agua, mientras que la cepa ATCC 43888 mostró gran resistencia. Para el caso de S. Typhimurium se aisló únicamente un fago (φ101), el cual se evaluó contra 30 aislados clínicos de Salmonella spp., en los cuales mostró actividad lítica en 16. Este mismo fago se utilizó para reducir la carga bacteriana en una superficie contaminada de acero inoxidable por S. Typhimurium, logrando una disminución significativa a las 24 horas. Los resultados de este estudio destacan la potencial actividad antimicrobiana de los bacteriófagos contra cepas susceptibles y resistentes a antibióticos, así como su uso como desinfectantes de superficies. Estos hallazgos sugieren que el uso de fagos podría representar una alternativa eficaz para el tratamiento de patógenos transmitidos por productos cárnicos.
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Referencias
1. SADER. Secretaria de Agricultura y Desarrollo Rural. (2022). Escenario mensual de productos agroalimentarios. Servicio de Informacion Agroalimentaria Y Pesquera. Mexico. https://www.gob.mx/siap/prensa/reporte-mensual-de-escenarios-de-13-productos-agroalimentarios?idiom=es
2. CDC. Centers for Disease Control and Prevention. (2023). Foodborne Germs and Illnesses. National Center for Emerging and Zoonotic Infectious Diseases (NCEZID), Division of Foodborne, Waterborne, and Environmental Diseases (DFWED). https://www.cdc.gov/ncezid/divisions-offices/about-dfwed.html
3. Cruz-Galvez, A. M., Gómez-Aldapa, C. A., Villagómez-Ibarra, J. R., Chavarría-Hernández, N., Rodríguez-Baños, J., Rangel-Vargas, E., & Castro-Rosas, J. (2013). Antibacterial effect against foodborne bacteria of plants used in traditional medicine in central Mexico: Studies in vitro and in raw beef. Food Control ;32(1):289-295. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2012.12.018
4. Stanley, P. L., Winslow, T. A. & Pillay, I. (2017). Detection of Presumptive Pathogens in Ground Beef from Supermarket and Farmers’ Market Sources. Georgia Journal of Science 2017;75(2):2. https://digitalcommons.gaacademy.org/gjs/vol75/iss2/2
5. Obaidat, M. M. (2020). Prevalence and antimicrobial resistance of Listeria monocytogenes, Salmonella enterica and Escherichia coli O157: H7 in imported beef cattle in Jordan. Comparative Immunology, Microbiology and Infectious Diseases, 70:101447. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cimid.2020.101447
6. Garza-García, J. A. D. L., Rubio Lozano, M. S., Wacher-Rodarte, M. D. C., Navarro Ocaña, A., Hernández-Castro, R., Xicohtencatl-Cortes, J., & Delgado Suárez, E. J. (2020). Frecuencia de contaminación y de serotipos de Salmonella enterica y Escherichia coli en una operación integrada de matanza y deshuese de bovinos. Revista mexicana de ciencias pecuarias. 11(4):971-990. DOI: https://doi.org/10.22319/rmcp.v11i4.5111
7. Delgado-Suárez, E. J., Palós-Guitérrez, T., Ruíz-López, F. A., Hernández Pérez, C. F., Ballesteros-Nova, N. E., Soberanis-Ramos, O., Méndez-Medina, R. D., Allard, M. W., & Rubio-Lozano, M. S. (2021). Genomic surveillance of antimicrobial resistance shows cattle and poultry are a moderate source of multi-drug resistant non-typhoidal Salmonella in Mexico. PLoS One. 16(5):e0243681. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0243681
8. WHO. World Health Organization. (2023). Estimates of the global burden of foodborne diseases. Foodborne disease burden epidemiology reference group 2007-2015. https://www.who.int/publications/i/item/9789241565165
9. Geletu, U. S., Usmael, M. A., & Ibrahim, A. M. (2022). Isolation, identification, and susceptibility profile of E. coli, Salmonella, and S. aureus in dairy farm and their public health implication in Central Ethiopia. Veterinary Medicine International. 2022(1), 1887977. https://doi.org/10.1155/2022/1887977
10. Richardson, S. D. (2003). Disinfection by-products and other emerging contaminants in drinking water. TrAC Trends in Analytical Chemistry. 22(10):666-684. DOI: https://doi.org/10.1016/S0165-9936(03)01003-3
11. Ahn, D. U., & Lee, E. J. (2012). Mechanisms and prevention of quality changes in meat by irradiation. Food irradiation research and technology. 58:209-226. DOI: https://doi.org/10.1002/9781118422557.ch12
12. Chen, J. H., Ren, Y., Seow, J., Liu, T., Bang, W. S., & Yuk, H. G. (2012). Intervention technologies for ensuring microbiological safety of meat: current and future trends. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 11(2):119-132. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1541-4337.2011.00177.x
13. Maherani, B., Hossain, F., Criado, P., Ben-Fadhel, Y., Salmieri, S., & Lacroix, M. (2016). World market development and consumer acceptance of irradiation technology. Foods. 5(4):79. DOI: https://doi.org/10.3390/foods5040079
14. Mittendorfer, J. (2016). Food irradiation facilities: Requirements and technical aspects. Radiation Physics and Chemistry. 129:61-63. DOI: https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2016.08.007
15. Pereira, C., Costa, P., Duarte, J., Balcão, V. M., & Almeida, A. (2021). Phage therapy as a potential approach in the biocontrol of pathogenic bacteria associated with shellfish consumption. International Journal of Food Microbiology. 338:108995. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2020.108995
16. Minh, D. H., Minh, S. H., Honjoh, K. I., & Miyamoto, T. (2016). Isolation and biocontrol of Extended Spectrum Beta-Lactamase (ESBL)-producing Escherichia coli contamination in raw chicken meat by using lytic bacteriophages. LWT-Food Science and Technology, 71:339-346. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2016.04.013
17. Jamalludeen, N., Johnson, R. P., Friendship, R., Kropinski, A. M., Lingohr, E. J., & Gyles, C. L. (2007). Isolation and characterization of nine bacteriophages that lyse O149 enterotoxigenic Escherichia coli. Veterinary microbiology. 124(1-2):47-57. DOI: https://doi.org/10.1016/j.vetmic.2007.03.028
18. Gaviria, G., & Castaño, J. (2012). Técnica para aislamiento de bacteriófagos específicos para Escherichia coli DH5α a partir de aguas residuales. Revista MVZ Córdoba. 17(1):2852-2860. DOI: https://doi.org/10.21897/rmvz.253
19. Kang, Y., Wang, J., Zhu, C., & Li, Z. (2024). Unveiling the Genomic Diversity and Ecological Impact of Phage Communities in Hospital Wastewater. Journal of Hazardous Materials, 135353. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.135353
20. Wang, D., Liu, L., Xu, X., Wang, C., Wang, Y., Deng, Y., y Zhang, T. (2024). Distributions, interactions, and dynamics of prokaryotes and phages in a hybrid biological wastewater treatment system. Microbiome. 12 (1), 134. DOI: https://doi.org/10.1186/s40168-024-01853-6
21. Azzam, M. I., ElSayed, E. E., Gado, M. M., & Korayem, A. S. (2024). New phage-based wastewater pollution control solution with safe reuse. Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management. 21, 100951. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enmm.2024.100951
22. Choi, Y., Kwak, M. J., Kang, M. G., Kang, A. N., Lee, W., Mun, D., Choi, H., Jeongkuk, P., Eor, J. Y., Song, M., Kim, J. N., Oh, S., & Kim, Y. (2024). Molecular characterization and environmental impact of newly isolated lytic phage SLAM_phiST1N3 in the Cornellvirus genus for biocontrol of a multidrug-resistant Salmonella typhimurium in the swine industry chain. Science of The Total Environment, 922, 171208. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.171208
23. Elbahnasawy, M. A., ElSayed, E. E., & Azzam, M. I. (2021). Newly isolated coliphages for bio-controlling multidrug-resistant Escherichia coli strains. Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management. 16:100542. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enmm.2021.100542
24. Costa, P., Pereira, C., Gomes, A. T., & Almeida, A. (2019). Efficiency of single phage suspensions and phage cocktail in the inactivation of Escherichia coli and Salmonella Typhimurium: An in vitro preliminary study. Microorganisms. 7(4):94. DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms7040094
25. Petsong, K., Benjakul, S., Chaturongakul, S., Switt, A. I. M., & Vongkamjan, K. (2024). Lysis profiles of Salmonella phages on Salmonella isolates from various sources and efficiency of a phage cocktail against S. enteritidis and S. typhimurium. Microorganisms. 7(4):100. DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms7040100
26. Chen, Z., Yang, Y., Li, G., Huang, Y., Luo, Y., & Le, S. (2024). Effective elimination of bacteria on hard surfaces by the combined use of bacteriophages and chemical disinfectants. Microbiology Spectrum. 12(4), e03797-23. DOI: https://doi.org/10.1128/spectrum.03797-23
27. Brás, A., Braz, M., Martinho, I., Duarte, J., Pereira, C., & Almeida, A. (2024). Effect of bacteriophages against Escherichia coli biofilms on food processing surfaces. Microorganisms, 12 (2), 366. DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms12020366
28. Byun, K. H., Han, S. H., Choi, M. W., Kim, B. H., & Ha, S. D. (2024). Efficacy of disinfectant and bacteriophage mixture against planktonic and biofilm state of Listeria monocytogenes to control in the food industry. International Journal of Food Microbiology, 413, 110587. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2024.110587