Últimas novedades en filtración

Servicios Seguridad Alimentaria
Artículo
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Últimas novedades en filtración
Comparación de las unidades de filtración para evaluar la recuperación
microbiológica
Tommaso Ronconi
Director mundial de producto de control durante el proceso de fabricación, BioMonitoring en Global Millipore SAS, Molsheim, Francia
Stephen M. Kuchenberg
Director de marketing, alimentación, EMD Millipore en Massachusetts.
En 2015, la Administración de Medicamentos y
Alimentos de los Estados Unidos de Norteamérica (FDA) finalizó y promulgó la Ley de modernización de seguridad alimentaria (Food Safety
Modernization Act [FSMA]), que exige a los fabricantes de comidas y bebidas evaluar los posibles riesgos y promover medidas para evitar la
contaminación[1]. Con arreglo a la ley, se exigirá
a las empresas que lleven registros detallados y
establezcan planes por escrito para la seguridad
de los alimentos. A partir de ahora, los procedimientos de alto riesgo serán sometidos a inspecciones oficiales de la FDA cada 3 años en lugar
de cada 10 años como hasta ahora[2].
El reglamento está diseñado para cambiar el sistema de seguridad de los alimentos de reactivo
a proactivo en lo referente al control de la contaminación. La legislación, el mayor cambio en
seguridad alimentaria desde 1938, se considera
un giro desde el control de calidad interno por
los fabricantes de comidas y bebidas hacia un
sistema de supervisión federal similar al aplicado
en el sector farmacéutico.
El diseño de las unidades
de filtración influye en su
facilidad de uso y manejo
Como consecuencia de la FSMA y otras iniciativas tomadas por todo el mundo, los fabricantes
de comidas y bebidas están intensificando su
esfuerzo en la prevención de la contaminación.
Una parte importante de esos esfuerzos es asegurar métodos eficaces y eficientes de análisis
de contaminación microbiana, una parte esencial
de la prevención de la contaminación y de la protección de la salud del consumidor.
Análisis de la carga microbiológica
en líquidos
En la evaluación de los posibles contaminantes,
los dispositivos y los procesos utilizados para
analizar los líquidos y el agua son cruciales. El
agua en concreto puede ser una fuente de contaminación importante, al poder transportar
bacterias gramnegativas potencialmente letales.
Una bacteria, Clostridium perfringens, es responsable de que 1 millón estimado de personas enferme cada año en los Estados Unidos[3].
Tradicionalmente el análisis microbiológico del
agua y otros líquidos requiere procesos que
exigen mucho tiempo, trabajo y espacio. Como
consecuencia, la técnica habitual para detección
y cultivo de contaminantes del “número más
probable” ha sido sustituida en los laboratorios
por procesos de filtración a través de membrana más eficientes. La tecnología de filtración a
través de membrana permite detectar contaminación o unidades formadoras de colonias (UFC)
haciendo pasar agua u otros líquidos a través de
un filtro de membrana estéril con un tamaño de
poro tan pequeño como para retener las células
bacterianas (normalmente 0,45 µm). Este proceso proporciona resultados más rápidos, requiere
menos espacio y permite procesar mayores volúmenes de muestra[4].
Los métodos de filtración a través de membrana
se han convertido en la norma para el análisis
de contaminación microbiana de los líquidos.
Las unidades de filtración a través de membrana pueden utilizarse con diferentes muestras
de líquidos: agua, materias primas, productos
intermedios y productos finales. Estas unidades
reducen al mínimo los restos de muestra y per-
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La nueva legislación exige
métodos eficaces de análisis de
la contaminación microbiana
Foto: Merck Millipore.
miten que se analice con más eficacia el volumen
completo de la muestra para recuperación microbiológica, una etapa esencial en el proceso de
análisis del nivel de contaminación microbiana.
La recuperación microbiológica es necesaria para
confirmar la naturaleza de la contaminación y
determinar los mejores métodos de eliminación.
Una vez filtrada la muestra, se añade un medio
de crecimiento para cultivar y evaluar la recuperación siguiendo normas federales, como el
Manual Analítico Bacteriológico (Bacteriological
Analytical Manual [BAM]) de la FDA. En Estados
Unidos, el BAM de la FDA o las normas internas
de funcionamiento determinan los métodos de
validación específicos y los intervalos aceptables
de UFC contables.
Cuanto más rápida sea la recuperación microbiológica, más eficiente será el filtro. Una serie de
factores pueden afectar a la recuperación microbiológica, entre ellos: el organismo recuperado,
el medio de cultivo y las condiciones de incubación[5]. Recientemente llevamos a cabo un estudio de comparación de unidades de filtración
por membrana y su capacidad para asegurar una
recuperación microbiológica óptima.
Si bien el estudio se llevó a cabo bajo estrictas
normas farmacéuticas (USP), los resultados son
igualmente relevantes para la industria alimentaria, en especial con el aumento de supervisión
federal. Los resultados de este estudio indican
que la recuperación puede verse afectada por la
composición de la membrana, la procedencia de
la materia prima y los procesos de esterilización.
Estos resultados indican que los sistemas de filtración pueden ser dispositivos fiables para el
análisis del grado de contaminación microbiana,
pero que deben seleccionarse con cuidado en
función de la aplicación y los requisitos.
Estados Unidos afronta
el mayor cambio en
seguridad alimentaria
desde los años 40
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Comparación de unidades de filtración
En este estudio, comparamos las unidades de
filtración EZ-Fit™ (Merck Millipore) con otras
cuatro unidades de filtración para determinar
las tasas de recuperación. En el estudio se utilizaron agar de soja tríptica (TSA), agar Sabouraud dextrosa (SDA) y un agar bajo en nutrientes
(R2A), todos ellos medios de cultivo utilizados
habitualmente en los análisis, exigidos por la
normativa, de materias primas y productos intermedios, así como de productos finales (Tabla 1).
De igual forma, utilizamos cinco microorganismos también habitualmente controlados en los
análisis farmacéuticos y de alimentos: Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans y Aspergillus brasiliensis
(Tabla 2).
Tabla 1
Tabla 1: Unidades de filtración ensayadas (Nota: todas las membranas con poro de 0,45 µm)
Se añadieron muestras de 10 ml de agua estéril a
cada embudo de filtración, seguidas de un inóculo de 100 µl que contenía 10–100 UFC/100 µl.
Se añadió agua estéril hasta alcanzar el volumen
total de muestra de 100 ml. Las filtraciones a través de membrana se llevaron a cabo por triplicado y las membranas fueron transferidas a placas
Tabla 2
Tabla 2: Cepas de prueba, medios y condiciones de incubación
con agar TSA, R2A o SDA para incubación. Se
contaron las UFC típicas cuando eran claramente visibles y fáciles de identificar. A continuación
comparamos esos resultados con los recuentos
de placa de control. Se calculó las UFC medias
para cada unidad de filtración y los controles de
placa para determinar la recuperación.
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Resultados
Para determinar la recuperación microbiológica
eficaz, comparamos las medias calculadas para
cada unidad de filtración entre sí, con los controles y con el valor exigido en la normativa, de
como mínimo el 70 por ciento del control[6]. En
las pruebas realizadas con los cinco microorga-
nismos, las unidades de filtración EZ-Fit™ y otros
dos dispositivos superaron la normativa. Un examen más detenido demostró que los resultados
variaban dependiendo del tipo de microorganismo (Tabla 3) y del tipo de medio de cultivo
(Tabla 4).
Tabla 3
Tabla 3: Recuperación en medios de cultivo de bacterias procedentes de diferentes unidades de filtración
Determinamos que una serie de variables pueden afectar a la recuperación microbiológica de
las unidades de filtración a través de membrana
y pueden haber influido en esos resultados. Los
seis productos ensayados tienen membranas de
celulosa, pero la proporción de acetato y nitrato
de celulosa difiere entre los dispositivos (Tabla
1). Entre membranas con la misma composición,
las tasas de recuperación pueden verse afectadas por el proceso de esterilización, el cual debería ser diseñado y controlado para mantener la
recuperación microbiológica óptima. Por último,
las fuentes de materia prima y los medios de cultivo también pueden influir en los resultados. En
el estudio se examinó también el manejo general
de cada unidad de filtración a través de mem-
brana. En esta evaluación cualitativa se encontró
que el diseño de las unidades de filtración EZFit™ reduce al mínimo el riesgo de contaminación y de fugas al usar tapas que permanecen
intactas durante el transporte y unidades que
encajan con seguridad en los cabezales del filtro.
La graduación de 360°, legible, y el diseño del
embudo de filtración también facilitaron la observación de la muestra durante el proceso de
llenado y de filtración cuando se utilizaron esas
unidades. En general, estas diferencias de diseño
tuvieron un impacto en la facilidad de manejo y
las unidades de filtración EZ-Fit™ demostraron
ventajas sobre otros dispositivos examinados en
el estudio.
Tabla 4
Tabla 4: Recuperación en medios de cultivo de levaduras y hongos procedentes de diferentes unidades de filtración
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Conclusión
Este estudio demuestra que hay variación en
los tiempos de recuperación entre las distintas
unidades de filtración como consecuencia de la
composición de la membrana, los procedimientos de esterilización y la procedencia de la materia prima. También encontramos que los elementos de diseño empleados en los dispositivos
pueden afectar a la facilidad de uso y manejo
durante el análisis microbiológico.
Los sistemas de filtración
deben seleccionarse con
cuidado en función
de la aplicación
Con los cambios ocurridos en el panorama normativo, las normas de la industria farmacéutica
se están volviendo cada vez más importantes
para la industria alimentaria.
Como las empresas farmacéuticas, los fabricantes de comidas y bebidas se enfrentan a exigencias cada vez mayores de un análisis fiable de
contaminación microbiana, así como a una gran
cantidad de opciones de dispositivos de ensayo. Los fabricantes deberán seleccionar cuidadosamente el equipo que utilizan, teniendo en
cuenta una serie de variables, para garantizar
que están utilizando los dispositivos de análisis
de contaminación microbiana más eficientes y
eficaces para sus requisitos.
Referencias bibliográficas
1. http://www.fda.gov/Food/GuidanceRegulation/FSMA/ucm237934.htm.
2. http://www.nytimes.com/2015/09/11/science/food-industry-gets-new-safety-rules-to-prevent-illness.html?ref=health&_r=1.
3. http://www.cdc.gov/foodsafety/clostridium-perfingens.html.
4. http://www.rapidmicrobiology.com/test-method/theory-and-practice-of-microbiological-water-testing/.
5. http://www.pharmacopeia.cn/v29240/usp29nf24s0_c1227.html.
6. http://www.pharmacopeia.cn/v29240/usp29nf24s0_c1227.html.
Foto: Merck Millipore.