Especias - Implicación en casos o brotes de enfermedades debidas a contaminación microbiana de origen alimentario: cultivo e identificación fenotípica y molecular.

Información 01-09-15.

Las especias son importantes materias primas alimentarias y se encuentran entre los ingredientes de muchas comidas, siendo utilizadas en todo el Mundo en la preparación de comidas, en general en pequeñas cantidades con la finalidad de aromatizarlas. Se obtienen a partir de los frutos o semillas de plantas como el pimentón (paprika), de las cortezas de plantas como la de canela (cinnamon), de raíces o rizomas como la cúrcuma (turmeric) o el jengibre (ginger), o de las hojas como el orégano (oregano) o el laurel (bay leaf), entre otras. Se consideran alimentos de baja humedad (Low-Moisture Foods –LMFs-), estables ambientales (Ambient-stable –AS-) y de bajo riesgo (Low-Risk Foods –LRFs-). Los LMFs se definen como alimentos que tienen una actividad de agua (aw) menor de 0,85. En general, la mínima actividad de agua que facilita el crecimiento de las bacterias es 0,87, aunque en algunas condiciones óptimas bacterias como Staphylococcus aureus pueden crecer con una actividad de 0,83. Como las especias se consideran LMFs, AS y LRFs se admite que es poco probable que puedan dar lugar a enfermedades alimentarias. Sin embargo, en los últimos años ha existido un número creciente de implicaciones de las especias como fuente de patógenos, provocando casos aislados o brotes de enfermedades alimentarias debidas a su contaminación con bacterias patógenas.

El uso de las especias en la preparación de alimentos, precisamente, se considera que pudo estar motivado para protegerlos de la degradación por bacterias u hongos. Los favorables a esta hipótesis defienden que en los países con temperaturas más elevadas se usan las especias con más frecuencia y cantidad que en los países con temperaturas más frías. Por ello, en los países con climas más calurosos, donde sería más factible la proliferación de microorganismos en los alimentos, casi todas las recetas de carnes tienen al menos una especia, o a veces muchas, mientras que en los países con climas fríos existen un gran número de platos sin especias o con solo pocas. Países como Tailandia, Filipinas, India y Malasia están a la cabeza de temperaturas elevadas y consumen comidas picantes, mientras que países como Suecia, Finlandia y Noruega tienen temperaturas bajas y consumen pocas especias. Otros justifican el uso de las especias en los países de climas calurosos y elevada humedad con la hipótesis de comer para sudar (eat-to-sweat), ya que al ingerirlas se incrementaría la sudoración, aunque para otros esta hipótesis carecería de valor porque no todas las especias hacen sudar.

Efecto antimicrobiano de las especias

Los ajos, cebollas, pimienta de Jamaica u orégano, se consideran inhibidores microbianos, pero además otras también poseen actividad antimicrobiana. Por orden de importancia en cuanto a actividad antimicrobiana podemos citar a las 30 siguientes: ajo (garlic), cebolla (onion), pimienta de jamaica (allspice), orégano (oregano), tomillo (thyme), canela (cinnamon), estragón (tarragon), comino (cumin), clavo de olor (clove), hierba de limón (lemon grass), hojas de laurel (bay leaf), pimiento chili o picantes (capsicum, chilies, hot peppers), romero (rosemary), mejorana (marjoram), mostaza (mustard), alcarabea (caraway), menta (mint), salvia (sage), hinojo (fennel), cilantro (coriander), eneldo (dill), nuez moscada (nut meg), albahaca (basil), perejil (parsley), cardamomo (cardamom), pimientas negra y blanca (white and black pepper), jengibre (ginger), semillas de anís (anise seed), semilla de apio (celery seed) y zumo de limón o de lima (lemon or lime).

Las 8 primeras citadas acabarían con el 80% de las bacterias; los pimientos picantes como chilis acabarían con el 75% de las bacterias; las pimientas blanca o negra, jengibre, semilla de anís, o los zumos de limón o de lima acabarían con el 25% de las bacterias.

Factores implicados en la contaminación microbiana de las especias

Algunas especias importadas están contaminadas con microbios potencialmente patógenos como bacterias u hongos. La contaminación puede ocurrir cuando los frutos, las hojas o las cortezas de las plantas, de las que se obtienen, se secan al sol para obtener después las especias. Mientras se secan son accesibles a insectos, reptiles y otros animales. Una vez secas, estas partes de las plantas son molidas para obtener las especias tal como se conocen para el consumo. Cuando se cultivan las plantas, a veces se hacen crecer en lugares donde se encuentran con aguas o tierras polucionadas, que fácilmente las contaminan con microorganismos patógenos.

Los climas calurosos y húmedos de los lugares donde se cultivan las plantas para obtener las especias, las condiciones de baja salubridad del cultivo, de la recolección, de su procesado, o su conservación, contribuyen a facilitar su contaminación. En muchas ocasiones, las condiciones de recolección son inadecuadas, se usan aguas contaminadas, el tiempo de secado es prolongado, todo lo cual contribuye a su posible contaminación. Una vez preparadas suelen conservarse en grandes cantidades sin empaquetar, con lo que pueden contaminarse con polvo, aguas residuales, excretas de animales o incluso humanas.

Supervivencia de los microorganismos en alimentos con baja humedad (LMF: Low Moisture Foods)

La escasa actividad de agua (aw) presente en los alimentos con escasa humedad (LMFs), como ocurre con las especias, induciría a pensar que sería poco probable que en las especias se encontrasen bacterias. Sin embargo, se ha demostrado que algunos microorganismos pueden sobrevivir en los LMFs durante periodos de tiempo prolongados. Por ejemplo Chronobacter spp. lo puede hacer en la leche en polvo; Salmonella spp. en el chocolate, alimentos deshidratados para animales, especias, o mantequilla de frutos secos, entre otros; Salmonella enteritidis, Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae pueden sobrevivir en la leche en polvo hasta 15 meses; Chronobater (Enterobacter sakazakii), E. vulneris y Klebsiella oxytoca se pueden recuperar a los 2 años; Salmonella spp. puede sobrevivir en LMFs durante semanas, meses o años.

El mecanismo por el que pueden sobrevivir las bacterias en los LMFs no se conoce completamente. Se admite que depende de la capacidad de las bacterias para adaptarse a altos potenciales osmóticos o condiciones de sequedad. En los LMFs, los microorganismos se adaptan equilibrando la osmolaridad del interior celular con la del medio donde se encuentren para evitar la pérdida de agua. Esto pueden conseguirlo por mecanismos como la captación de iones K+, la captación de solutos electroquímicamente neutros de peso molecular bajo (prolina, glicina, …), el desarrollo de biocapas protectoras compuestas de celulosa como realiza Chronobacter spp., que además le permiten la adhesión a superficies hidrofílicas e hidrofóbicas.

Salmonella spp., en los ambientes con baja humedad (LME: Low Moisture Environment) con poca actividad de agua (aw) forma filamentos y células elongadas, gracias a generar inhibidores de la división celular. En la forma filamentosa aumentan su tolerancia a la desecación. Además, en los ambientes LMEs puede formar biocapas integradas por fimbrias y celulosa.

Microorganismos implicados en casos aislados o en brotes por ingestión de especias

Las evidencias científicas sugieren que las especias disponibles en los puntos de venta pueden estar contaminadas con microorganismos patógenos, por lo que algunos estudios  concluyen que pueden ser productos de alto riesgo y por estar contaminadas pueden ser un problema para los consumidores.

Salmonella spp. ha sido y es el principal patógeno relacionado con especias en EE.UU. Entre 1970 y 2003 se encontraron 21 incidentes con 12 tipos de especias, y en ellas Salmonella spp. estuvo implicada en el 95% de los casos documentados (20/21).

Entre 2008 y 2011, el “Rapid Alert System for Food and Feed” de la European Commission informó de 22 alertas por especias, y de ellas 21 fueron debidas a Salmonella spp. y una a Escherichia coli. En Canadá, la Canadian Food Inspection Agency (CFIA), recogió un número considerable de especias en 2014 (pimentón en polvo, pimienta blanca molida, pimienta negra molida, semillas de lino, algarroba molida, romero en hojas, orégano en hojas desecadas, y en todos los casos en los que se detectó contaminación estuvo implicada Salmonella spp. 

Las bacterias principales encontradas en distintos incidentes alimentarios han sido (por orden alfabético) las siguientes:

      • Bacillus cereus (esporas).
      • Cronobacter spp. (anterior Enterobacter sakazakii), considerado un patógeno oportunista.
      • Clostridium botulinum.
      • Clostridium perfringens (esporas).
      • Escherichia coli.
      • Escherichia coli verotoxigénico (VTEC; EHEC) O:157; H:7.
      • Listeria monocytogenes.
      • Salmonella spp.
      • Staphylococcus aureus.

Otras bacterias encontradas ocasionalmente han sido:

      • Acinetobacter spp.
      • Aeromonas salmonicida.
      • Chromobacterium violaceum.
      • Enterobacter agglomerans.
      • Enterobacter cloacae.
      • Flavobacterium spp.
      • Pseudomonas aeruginosa.
      • Pseudomonas cepacia.
      • Pseudomonas putida.
      • Serratia plymuthica.

De todas ellas, se consideran de mayor importancia por su incidencia Salmonella spp., Bacillus cereus y Clostridium perfringens.

Algunos brotes conocidos de afecciones a partir de especias

En una publicación de 2006 (Vij V, Ailes E, Wolyniak C, Angulo FJ, Klontz KC. Recalls of spices due to bacterial contamination monitored by the U.S. Food and Drug Administration: The predominance of Salmonellae. J Food Protect, 2006, 69: 233-237), se indicaba el incremento de incidencias relacionadas con especias, por lo que analizaron lo ocurrido entre 1970 y 2003. En esos años se monitorizaron 21 incidentes que implicaba a 12 especias contaminadas con bacterias, siendo responsable en todos ellos, excepto uno,   Salmonella spp. y el pimentón la especia más implicada y procedente de varios países.

La publicación de 2013 (Van Doren JM, Neil KP, Parish M, Gieraltowski L, Gould LH, Gombas KL. Foodborne illness outbreaks from microbial contaminants in spices, 1973-2010. Food Microbiol. 2013, 36: 456-464), expone 14 brotes debidos a contaminación de especias ocurridos entre 1973 y 2010 en países como Canadá, Dinamarca, Inglaterra y Gales, Francia, Alemania, Nueva Zelanda, Noruega, Serbia y EE.UU.,. En estos brotes se afectaron 1.946 personas, de las que 128 fueron hospitalizadas y dos de ellas fallecieron. En el 70% de los casos se produjeron por comidas a las que las especias se habían añadido al final de la cocción. Salmonella enterica se encontró en el 71% de los brotes (10/14) produciendo el 87% de los casos de enfermedad encontrados y Bacillus spp. en el 29% (4/10) produciendo el 13% de los casos de enfermedad. En el 71% de los casos los brotes fueron debidos a especias procedentes de semillas o frutos de plantas.

En un estudio realizado por la FDA de EE.UU. en el que se investigaron envíos de especias procedentes de 79 países para conocer si contenían Salmonella spp., la encontraron en 37 de los 79 envíos lo que representaba una prevalencia de contaminación por Salmonella spp. de 6,6% de los envíos entre 2007 y 2009, el doble de lo encontrado en otras importaciones de productos alimenticios. Además encontraron que el 12% de los envíos contenían otras inmundicias como insectos o pelos de animales.

Algunos brotes de infección alimentaria publicados debidos a especias:

      • 1974 – Canadá: salmonelosis debida a pimienta negra (17 casos).
      • 1993 – Alemania: salmonelosis debida a patatas fritas (chips) sazonadas con pimienta negra (1.000 casos).
      • 2007 – EE.UU.: salmonelosis en muchos estados por polvo de brócoli en mezcla de especias utilizada en un preparado vegetal infantil (69 casos, mayoritariamente -93% de los casos- en niños menores de 3 años).
      • 2009 – EE.UU.: salmonelosis debida a pimienta negra y pimienta roja añadida a salami listo para comer (272 caso de 44 estados).
      • 2005 a 2015 – Varios países: unos 9.000 brotes, debidos a Salmonella spp., Bacillus cereus y Clostridium perfringens. Estas tres bacterias son los patógenos más implicados y los únicos relacionados con brotes.

Control de la contaminación

Habitualmente, las especias se agregan a los alimentos durante su cocción, por lo que en caso de estar contaminadas con bacterias patógenas, éstas serían destruidas, a menos que se agreguen poco antes de finalizar la cocción, costumbre habitual para evitar la pérdida de aromas, en cuyo caso algunas bacterias y  sobre todo las esporuladas como Bacillus cereus y Clostridium perfringens, no son destruidas. Sin embargo, cuando se agregan a platos fríos o precocinados, no se eliminarían y en caso de estar presente en la especia agregada llegarían viables al consumidor.

El tratamiento de las especias antes de su distribución comercial para eliminar las bacterias patógenas plantea algunos problemas para evitar que pierdan sus características organolépticas. Por este motivo, el tratamiento por calor no puede aplicarse. Como alternativa a la esterilización por calor se propone la esterilización con óxido de etileno. Este método no es asequible a los distribuidores minoristas y únicamente cabe considerarlo para grandes distribuidores. Por otra parte, este método carece de acción frente a las esporas bacterianas de Bacillus spp. o de Clostridium spp. Otra alternativa muy efectiva, tampoco asequible a la mayoría de los distribuidores, es la irradiación con una dosis máxima de 30 Kilogray (3 Mrad).

Pruebas realizadas en IVAMI:

  • Cultivo cualitativo o cuantitativo.
  • Identificación molecular de bacterias u hongos.

Tipo de muestras recomendadas:

  • Especias (cantidad de 100 g).

Condiciones de conservación y envío:

  • Refrigerada durante menos de 2 días y envío dentro de caja de corcho blanco con pack (frigolín) congelado.

Plazo de entrega:

  • Cultivo: 3 a 5 días laborables según la rapidez del crecimiento.
  • Identificación molecular: 3 a 5 días laborables.

Coste de las pruebas: