Principales Peligros Asociados en la Contaminación de Productos de Alto Valor

Comercial en México

Dr. Cristóbal Chaidez Quiroz chaqui@ciad.mx

@chaqui09

6to Foro internacional de alimentos sanos. San Luis Potosi, SLP. Mayo 2018

Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. Unidad Culiacán

Índice general • Inocuidad en la producción de alimentos • Microorganismos y sus vías de acceso a la

cadena de producción de alimentos • Impactos económicos y de salud • Brotes de productos de alto riesgo • Iniciativas públicas y privadas de prevención • Soporte científico • Para considerar: Reflexiones.

Inocuidad

• Característica que tiene un alimento de no causar daño a la salud por efecto de algún contaminante – Físicos

• Piezas de metal, vidrios, plásticos, madera y objetos personales

– Químicos • Plaguicidas, fertilizantes, desinfectantes, metales pesados

– Biológicos • Bacterias, virus, protozoarios, y hongos

Calidad Inocuidad

Se ve y se siente

Imperceptible

No se observan a simple vista

¿que son? ¿cuáles son? ¿como se reproducen? ¿en donde se encuentran? ¿cuáles son las formas de dispersión?

Peligros biológicos

• Organismos vivos que no pueden observarse a simple vista

– Unidad de medición • Micrómetro (0.000001 metros)

¿que son?

Tamaño de los microorganismos

1nm

100 nm

10 nm

1µm

10 µm

100 µm

1mm

Viriodes/Priones

Virus Mycoplasma

Bacteria

Helmintos

Protozoarios

10-3

10-7

10-8

10-9

10-6

10-5

10-4

Microorganismos en frutos No se observan a simple vista

Tipos de microorganismos

19.37%

0.10%3.08%0.71%0.88%1.03%

2.84%38.57%

33.43%

SalmonellaCampylobacterShigellaE.coliYersiniaListeria Vibrio CryptosporidiumCyclospora

35%

24%

20%

11%

10%TyphimuriumEnteritidisNewportHeidelbergJaviana

CDC, 2004

Bacterias

Cada 20 minutos en condiciones de humedad y temperatura

¿como se reproducen las bacterias?

Protozoarios, 1,000,000 – 10,000,000

Enterovirus, 1,000 – 10,000,000

Salmonella, 10,000 – 10,000,000,000

Coliformes Fecales, 10,000 – 10,000,000,000

Concentración de patógenos entericos en heces (gramos)

Distribución de los microorganismos en el ambiente

• Alta diversidad y ubicuidad – Adaptados a condiciones adversas

¿donde se encuentran?

Distribución

Agua

Aire

Suelo y abonos orgánicos

Formas de dispersión

Vías de acceso a la producción de alimentos

Heces Roedores y

aves

Cosecha, manejo, proceso (lavado,

empaque

Humanos Frutas y

hortalizas

Agua residual

(irrigación) Animales (ganado)

Agua

Contaminación cruzada

Suelo

Carne, leche y huevos Semillas y forraje Plantas

Ruta Ambiental

Beuchat, 1995

Heces fecales

Agua de lluvia Drenaje Desechos sólidos

Océanos y bahías

Ríos y lagos

Agua subterránea Irrigación

Mariscos Recreación Agua potable

Cultivos Aerosoles

Humanos

Ruta ambiental: Agua

Bitton, 1994

Niveles de patógenos en aguas negras

Patógeno

Virus Enterovirus (Incluye virus de la Polio, Echo y

Coxsackie)

5,000

Bacteria Salmonella Shigella

Vibrio cholera

7,000 7,000 1,000

Protozoario Entamoeba histolytica 4,500

Helminto Ascaris lumbricoides 600

Basado en 100 litros por día de agua municipal

Fuente: Feachem et al 1983

Agua como vehículo de contaminación

• Penetración de patógenos en Papaya – Vehículo de contaminación – Diferencial de temperatura – Estructuras naturales del fruto

Hidrotermico e Hidroenfriado: diferencial de temperatura

Penteado et al., 2004.

67% de mangos “ Tommy Atkins ” hidrotratados

Colorante

Pedicelo

Salmonella Enteritidis

Heces fecales

Manos con guantes Manos sin guantes Utensilios de limpieza

Selección de frutos

Herramienta de corte

Contaminación cruzada

Frutos empacados

Ruta: Superficies de contacto

Guantes

Medida de control

Barrera física

“Previene contaminación”

Montville, 2001. Tenorio, 2001.

¿son seguros los guantes?

Superficie lisa del guante

Fuentes externas de contaminación

Pittet, 2001.

Rusia, 2002.

Impacto a la salud

• Persona susceptible – Adultos mayores – Mujeres embarazadas – Casos de cáncer – Residentes de casa de

asistencia – Guarderías – VIH positivos – Trasplantados

Infección

Persona susceptible

Alimento contaminado

Cadena de transmisión

Consumidores en riesgo

Papaya contaminada

Arrastre con cuchillo

Crecimiento de Salmonella

Cada 20 minutos en condiciones de humedad y temperatura

Productos de alto riesgo Microorganismo Numero de casos Causa raíz

Salmonella Newport 257 enfermos Pepinos importados de México (2014). Mala practicas higiénicas en el manejo de compostas

Salmonella Typhimurium 3 muertos y 261 infecciones

Melón Cantaloupe (2012). Malas practicas higiénicas en campo

Listeria monocytogenes 33 muertos y 147 infecciones

Melón Cantaloupe (2011). El mas mortífero desde 1990. Malas practicas higiénicas en campo

Salmonella Saintpaul 2 muertos y 1,442 infecciones

Chile jalapeño y serrano. Agua de riego contaminada en una campo agrícola de México

Salmonella Poona 4 muertos y 838 infecciones

Pepinos importados de México por Andrew & Williamson

Cyclospora cayetanensis 546 enfermos Cilantro importado de México por Taylor Farms

Salmoenlla Thompson, Kiambu, Agona, Gaminara

210 infecciones, 67 hospitalizaciones y un deceso.

Papaya Maradol importadas de México.

Impacto negativo

• Cambio en los patrones de consumo – Frutas y hortalizas frescas a la dieta

• Producción y distribución global de alimentos – La trazabilidad se hace mas compleja

• Aumento de segmentos de población en riesgo – Enfermedades crónico – degenerativas

• Relajamiento en los programas de inocuidad – Campo a la mesa

• Deficientes practicas de desinfección • Mejores métodos de detección de patógenos

– Centros de investigación, universidades, laboratorios públicos y privados

¿por que han aumentado los brotes?

Metodos genéticos

• Electroforesis en gel de campo pulsado – PFGE

• PCR en sus diferentes modalidades – PCR punto final (cualitativa) – PCR en tiempo real (cuantitativa) – RT-PCR

• Marcadores moleculares huesped-específico • Secuenciación masiva • Metagenómica

29

Secuenciación y bioinformática

29 Shendure, 2008; Illumina, 2010; Broad Institute, 2016.

Secuenciación NGS

Bioinformática

Genómica

Secuenciación masiva

Origen de contaminación de cepas de Salmonella Oranienburg en

agua de ríos

Reconstrucción de la dispersión de Salmonella Oranienburg

Metagenómica

• Definición: Análisis directo de los genomas de los organismos presentes en una muestra.

De TODOS los organismos en

la muestra

Analisis del ADN total de una muestra

Procesamiento inmediato, resultados rápidos, requerimientos mínimos

Resultados en Tiempo Real

Preparación rápida de la muestra

Accesible

Acceso inmediato a la información

Muestras listas para analisis desde 10 minutos

Sin costo capital (Solo invertir en reactivos para tener acceso al equipo)

Resultados rápidos Bajo costo de materiales

Fácil instalación

Conocimiento permanente del status de la muestra

Fácil manejo Infraestructura adicional mínima (o incluso nula)

PRODUCCIÓN

COSECHA

DISTRIBUCIÓN

CONSERVACION EMPAQUE

Monitoreo constante en toda la secuencia del campo a la distribución

AGUA

Toma de muestras

Análisis de muestras (Metagenómica)

Especie Serovar Cepa Resistencia a AB

BSL

Salmonella enterica

Saintpaul JN6X01.0048

✓

E. coli O157:H7 ✓

Staphylococcus aureus

✓ vancomicina

Bacillus cereus NRS 248

✗

Resultados

Resultados esperados y beneficios

• Método validado para la determinación rápida y simultanea de microorganismos. – Monitoreo de patógenos durante toda la cadena de

producción desde siembra a distribución.

Otras aplicaciones: – Conocimiento de biodiversidad de la rizosfera. – Búsqueda de contaminación y toxinas en la

conservación de alimentos. – Estudios microbiológicos de composta.

Para considerar: Reflexiones • En los programas de inocuidad los detalles

hacen diferencia – Registros, bitacoras

• La inocuidad no debe ser complicada – Uso del sentido comun – Del campo hasta la mesa

• Buenas practicas – Identificar peligros y analizar riesgos – Vinculación con la academia/investigadores

• Tiene costo, pero vale la pena

• Laboratorio nacional avalado por CONACYT – Acreditado por Entidad Mexicana de Acreditación – Certificado ISO – Objetivo

• Ofrecer soluciones integrales especializadas al sector agropecuario y académico mediante servicios analíticos y formación de recursos humanos utilizando como herramienta innovadora la ciencia aplicada y básica con acentuación en inocuidad alimentaria

www.laniia.ciad.edu.mx

Polidiítico de servicios LN https://www.conacyt.gob.mx/index.php/el-conacyt/desarrollo-cientifico/programa-de-laboratorios-nacionales

Programa de Laboratorios Nacionales: 77

Polidíptico de servicios LN https://www.conacyt.gob.mx/index.php/el-conacyt/desarrollo-cientifico/programa-de-laboratorios-nacionales

Presencia regional de los LN Objetivos de los LN

Instituciones integrantes del LANIIA

Instituciones nacionales e internacionales colaboradoras

El LANIIA ofrece a los estudiantes interesados en ingresar a los programas de posgrado de CIAD las siguientes líneas de investigación:

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Comercial en México

Dr. Cristóbal Chaidez Quiroz chaqui@ciad.mx

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6to Foro internacional de alimentos sanos. San Luis Potosi, SLP. Mayo 2018

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