Métodos para detectar bacterias en la leche podrían mejorar

 Un estudio de Salmonella spp. y Staphylococcus aureus, bacterias causantes de problemas gastrointestinales y en casos graves shocks tóxicos, mostró que la prueba ELISA –basada en la detección de antígenos y anticuerpos, más sensible y rápida– podría ser un buen complemento para los procesos convencionales realizados en la industria láctea antes de la comercializar este importante producto de la canasta familiar.

Según la Organización Mundial de la Salud, cada año se registran cerca de 600 millones de enfermos y hasta 420.000 muertes por el consumo de alimentos contaminados, de ahí que la industria trate de controlar rigurosamente la presencia de microorganismos peligrosos para la salud.

Mientras que Salmonella spp. se halla en carne de aves, huevos, productos lácteos e incluso vegetales, pues forma parte del microbiota intestinal de los animales de sangre caliente, S. aureus, que forma parte tanto de la microbiota de las mucosas nasal y oral como de la piel de los humanos, puede llegar a cualquier alimento por mala manipulación, poca higiene o mal uso de elementos de protección.

“La leche de vaca es muy susceptible, ya que su gran contenido nutricional facilita el crecimiento de bacterias. Por eso el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (Icontec) tiene pautas claras para identificarlas antes de iniciar la distribución. Sin embargo, la mayoría de dichas pautas se basan en métodos tradicionales, aunque existen nuevas tecnologías, más sensibles y rápidas”, explica Luisa Fernanda Camacho Montoya, magíster en Ciencias - Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín.

Por eso ella evaluó su efectividad y la de otros métodos alternativos: “mientras el método tradicional se basa en el cultivo del microorganismo y requiere de infraestructura y mano de obra especializada, entre los métodos alternativos están los inmunológicos, como la prueba ELISA –que detecta la unión entre un antígeno y un anticuerpo– y los moleculares, como la PCR, que trabajan con fragmentos de ácidos nucleicos (ADN o ARN)”, señala.

En laboratorio, y con el acompañamiento de la profesora Olga Inés Montoya Campuzano, la magíster contaminó artificialmente leche ultrapasteurizada (UHT), es decir aquella que ya pasó por un proceso térmico extremo para eliminar contaminantes: “utilizamos este tipo de leche para garantizar su inocuidad. La inoculamos manualmente con las bacterias de interés y luego le aplicamos el método tradicional, la prueba ELISA y la PCR”.

Así encontró que aunque el método tradicional detectó exitosamente la Salmonella spp. no fue tan sensible para S. aureus: “como algunas muestras las diluimos, había baja presencia del microorganismo, y para esas nos arrojó falsos negativos”, explica la investigadora.

Por su parte la prueba ELISA fue muy efectiva para Salmonella spp., “con la ventaja de que es un proceso más rápido: menos de 2 días frente a los casi 8 días del método tradicional. Con la PCR no detectamos ningún positivo, probablemente porque en la manipulación de la muestra, o por su alta complejidad, se generó una interferencia”.

Al final, y de forma sorprendente, S. aureus no se detectó con ELISA ni con PCR, lo que tendría su explicación en que la leche tiene proteínas, lípidos y otras moléculas que también pueden interferir en las pruebas más sensibles: “concluimos que quizá los 30 minutos de incubación dispuestos para recuperar cantidades similares a las inoculadas no fueron suficientes para que el microorganismo creciera y generará las toxinas”.

Más allá de las condiciones ideales

Como en condiciones reales la leche puede estar contaminada con más microorganismos, la investigadora también inoculó estas dos bacterias junto a una benéfica: Lactococcus lactis, encontrada de forma “silvestre” por la profesora Mónica Durango en la microbiota natural de un derivado lácteo (queso doble crema).

“En este punto vimos que al estar las tres bacterias juntas recuperábamos mayor cantidad de S. aureus, por lo que presumimos que L. lactis inhibe el crecimiento de Salmonella spp., y esto a su vez facilita el crecimiento de S. aureus”, continúa.

Por último, evaluó leche cruda (que no ha pasado por procesos industriales) y encontró S. aureus de forma silvestre. “Pese a esto, cuando le inoculamos artificialmente Salmonella spp. y S. aureus, su detección y crecimiento disminuyó, lo que nos sugiere que hay un tipo de antagonismo y nos confirma que la confluencia de varios microorganismos puede afectar las pruebas convencionales, dejando así un camino abierto para nuevos estudios”.

Los detalles de esta investigación, junto con una tabla que resume los pros y los contras de cada método, están en la tesis “Evaluación de algunos métodos tradicionales de identificación para detectar Salmonella spp. y Staphylococcus aureus coagulasa positivaen leche”.

 

Combinación de métodos incrementaría recuperación de oro contaminado con arsénico

 Los minerales que contienen arsénico pueden concentrar hasta 1 millón de veces más oro que el que se encuentra en aguas termales como las del río Cauca, por ejemplo. En esa presentación el metal precioso no se ve a simple vista, por lo que para recuperarlo es necesario aplicar procesos químicos que, por lo general, son ineficaces y contaminantes. Para que este proceso sea exitoso, métodos como moler finamente el mineral y oxidar el arsénico con permanganato de sodio son alternativas económica y ambientalmente viables.

Aunque el oro presente en la cordillera de los Andes −uno de los cinturones orogénicos más importantes del mundo− se emplea en la elaboración de monedas, joyas y aparatos tecnológicos, los grandes depósitos de este metal suelen estar asociados con el arsénico, un contaminante que lo mantiene en una especie de encapsulamiento.

Fernanda Karina Enderica Ortega, magíster en Ingeniería - Recursos Minerales de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, explica que “para recuperar ese oro suelen emplearse métodos convencionales como la cianuración (agregar una solución de cianuro de potasio o sodio al mineral para recuperar el oro), que dejan a su paso sustancias tóxicas en el ambiente, como el ácido sulfúrico y el ácido trioxoarsénico”.

Para su trabajo de maestría, la investigadora sistematizó la literatura existente sobre el tema, y al respecto señala: “encontramos que el metal atrapado por el arsénico está presente especialmente en grandes menas, es decir sitios en los que se realiza minería a mediana y gran escala”.

“También constatamos que tratamientos como la cianuración convencional son poco viables porque implican un alto consumo de reactivos y muy poca recuperación de metal”.

Con base en la literatura, la magíster comparó la viabilidad de cada método y determinó que procesos como someter a flotación el oro (porque el oro libre flota) antes de la cianuración incrementa los índices metalúrgicos, pues en los relaves (o sobrantes) queda apenas un 10 % de mineral que sí debe ser recuperado por cianuración, lo que bajaría el gasto en reactivos.

Para la investigadora, “los procesos de recuperación de oro contaminado con arsénico se deben complementar entre sí y no usarse de forma individual”.

Teniendo esto en cuenta propone un circuito para el aprovechamiento del metal que, aunque no ha sido probado de manera experimental, sí está validado en estudios realizados en otras latitudes.

El circuito propuesto consiste en que el mineral llegue a la planta con un proceso previo de reducción del tamaño de sus partículas –o conminución–, para después ingresarlo a una fase de pretratamiento que incluye pasarlo por una molienda fina-ultrafina, para luego llevar las partículas más pequeñas a una fase de oxidación del arsénico (el oxígeno se mezcla con las demás moléculas), bien sea a partir de permanganato de sodio, de potasio, o mediante oxidación bacteriana.

“En seguida se pasa a la fase de tratamientos, en la que el mineral se debe concentrar más mediante flotación, usando además reactivos de biológicos que permiten mayor adhesión en la superficie del oro. Por último se procede a la cianuración con oxigenación para generar oxidación en las partículas que, en fases anteriores, no reaccionaron totalmente, logrando así que todo el proceso sea más rentable y eficiente”.

“Con la remolienda se puede lograr un incremento de hasta el 75 % en la recuperación del oro en concentrado de arsénico, por eso proponemos hacerlo como pretratamiento dentro del circuito”, explica la magíster.

Para futuras investigaciones recomienda ahondar en las propiedades químicas y termodinámicas de las reacciones que se generan a partir de la oxidación del arsénico y hacer experimentos en condiciones ambiente, pues en estas es más difícil controlar variables como la presión y la temperatura.