Las bacterias coliformes se definen como bacilos Gram negativos móviles o inmóviles que no forman esporas y que poseen β-galactosidasa para producir ácidos y gases bajo su temperatura óptima de crecimiento de 35 a 37 °C. [1] Pueden ser aerobios o aerobios facultativos, y son un indicador comúnmente utilizado de baja calidad sanitaria de los alimentos, la leche y el agua. [2] Los coliformes se pueden encontrar en el medio acuático, en el suelo y en la vegetación; Están universalmente presentes en grandes cantidades en las heces de los animales de sangre caliente, ya que se sabe que habitan en el sistema gastrointestinal. [1] Si bien las bacterias coliformes normalmente no son causas de enfermedades graves, son fáciles de cultivar y su presencia se utiliza para inferir que otros organismos patógenos de origen fecal pueden estar presentes en una muestra, o que dicha muestra no es segura para consumir. . [1] Dichos patógenos incluyen bacterias , virus o protozoos que causan enfermedades y muchos parásitos multicelulares . [1]
Cada fuente de agua potable debe ser analizada para detectar la presencia de estas bacterias coliformes totales.
géneros
Los géneros típicos incluyen: [3]
Citrobacter son bacilos anaerobios facultativos perítricos de entre 0,6 y 6 μm de longitud. [4] Las especies de Citrobacter habitan en la flora intestinal sin causar daño, pero pueden provocar infecciones del tracto urinario, bacteriemia , abscesos cerebrales, neumonía , sepsis intraabdominal, meningitis e infecciones de las articulaciones si se les da la oportunidad. [4] Las infecciones por una especie de Citrobacter tienen una tasa de mortalidad de entre el 33% y el 48%, siendo más susceptibleslos bebés y las personas inmunodeprimidas . [4]
Los enterobacter son bacilos flagelados móviles conocidos por causar infecciones como bacteriemia , infecciones del tracto respiratorio, infecciones del tracto urinario , infecciones de áreas donde se realizó cirugía y, en casos extremos, meningitis , sinusitis y osteomielitis . [5] Para determinar la presencia de Enterobacter en una muestra, primero se cultivan en agar MacConkey para confirmar que están fermentando la lactosa . [5] Una prueba de indol diferenciará Enterobacter de Escherichia , ya que Enterobacter es indol negativo y Escherichia es positivo. [5] Enterobacter se distinguen de Klebsiella por sus diferencias en la motilidad. [5]
Klebsiella son bacilos gramnegativos inmóviles que miden entre 1 y 2 μm de longitud. [6] Son anaerobios facultativos con una cápsula compuesta de polisacáridos ácidos complejos que les permite resistir el secado durante varios meses. [6] Klebsiella pneumoniae es la especie de Klebsiella más comúnque se encuentra en los seres humanos, el tracto gastrointestinal de los animales, en las aguas residuales y en el suelo. [7] En medios ricos en carbohidratos, las colonias de Klebsiella aparecen de color blanco grisáceo con una superficie exterior mucosa. [6] El medio utilizado para seleccionar especies de Klebsiella en una muestra mixta es un agar que incluye ornitina, rafinosa y citrato de Koser, donde los miembros de este género formarán colonias amarillas de aspecto húmedo. [8]
Las especies de Escherichia normalmente habitan en el intestino humano y en el de otros animales de sangre caliente, y son las más comúnmente responsables de causar enfermedades en los humanos. [7] E. coli específicamente es el organismo más común observado en el intestino humano y se sabe que causa una variedad de enfermedades en los humanos. [9] La mayoría de las cepas de E. coli son móviles y han obtenido muchas de suscaracterísticas de virulencia a partir de la transferencia horizontal de genes . [9] Hay varios patotipos diferentes de E. coli que causan síndromes gastrointestinales : E. coli diarreogénica(DEC), E. coli enterotoxigénica (ETEC); EPEC; E. coli productora de toxina Shiga(STEC), que incluye ECEH; E. coli enteroagregativa(EAEC); y E. coli enteroinvasiva(EIEC). [9] Hay diferentes formas de identificar E. coli según la variación de sus polisacáridos O, H y K en su superficie celular o mediante el uso de medios selectivos.
Escherichia coli ( E. coli ) se puede distinguir de la mayoría de los otros coliformes por su capacidad para fermentar la lactosa a 44 °C en la prueba de coliformes fecales y por su crecimiento y reacción de color en ciertos tipos de medios de cultivo. Cuando se cultiva en una placa de eosina azul de metileno (EMB), un resultado positivo para E. coli son colonias de color verde metálico en un medio de color púrpura oscuro. También se puede cultivar en Tryptone Bile X-Glucuronide (TBX) para que aparezcan como colonias azules o verdes después de un período de incubación de 24 horas. Escherichia coli tiene un período de incubación de 12 a 72 horas y la temperatura óptima de crecimiento es de 37 °C. A diferencia del grupo de los coliformes generales, las E. coli son casi exclusivamente de origen fecal y, por tanto, su presencia es una confirmación eficaz de la contaminación fecal. La mayoría de las cepas de E. coli son inofensivas, pero algunas pueden causar enfermedades graves en los seres humanos. Los síntomas y signos de infección incluyen diarrea con sangre , calambres estomacales , vómitos y, ocasionalmente, fiebre . La bacteria también puede causar neumonía , otras enfermedades respiratorias e infecciones del tracto urinario . [10] [11]
Una manera fácil de diferenciar entre diferentes tipos de bacterias coliformes es mediante el uso de una placa de agar eosina azul de metileno . [12] Esta placa inhibe parcialmente las bacterias Gram (+) y producirá un cambio de color en las colonias de bacterias Gram (-) según la capacidad de fermentación de la lactosa . [12] Los fermentadores de lactosa fuertes aparecerán en color azul oscuro/púrpura/negro, y las colonias de E. coli (que también fermenta la lactosa) serán de color oscuro, pero también parecerán tener un brillo verde metálico. Otras bacterias coliformes aparecerán como colonias espesas y viscosas, siendo las no fermentadoras incoloras y las fermentadoras débiles rosadas. [ cita necesaria ]
E. coli en agar EMB
Incidencia de brotes de coliformes
Escherichia coli O157
Al 15 de noviembre de 2021, siete estados de EE. UU. declararon diez casos de enfermedades por una cepa de E. coli O157:H7. [13] Estos casos se informaron desde el 15 de octubre de 2021 hasta el 27 de octubre de 2021 y el Departamento de Agricultura de Minnesota y la FDA llevaron a cabo una investigación. [13] Se concluyó que los paquetes de espinacas recolectados en hogares de personas infectadas estaban contaminados con una cepa de E. coli que coincidía con la cepa que causaba la enfermedad. [13] Esto se determinó realizando la secuenciación del genoma completo de la cepa extraída de las espinacas y comparándola con la cepa extraída de individuos infectados. [13]
Al 7 de febrero de 2022, las provincias de Alberta y Saskatchewan en Canadá informaron un total de catorce casos confirmados de enfermedades por cepa E. coli O157. [14] Estos se informaron entre diciembre de 2021 y enero de 2022, y la Agencia de Salud Pública de Canadá (PHAC), la Agencia Canadiense de Inspección de Alimentos (CFIA) y Health Canada pudieron determinar que una marca específica de kimchi original era la fuente. del organismo. [14] El 28 de enero de 2022 y el 6 de febrero de 2022, la CFIA emitió un retiro del mercado del kimchi original de Hankook. [14]
Detección de bacterias coliformes en agua potable.
PCR
La amplificación del gen de la beta-galactosidasa se utiliza para detectar coliformes en general, porque todos los organismos coliformes producen este compuesto. [15] La amplificación de la beta-D glucuronidasa se utiliza para detectar E. coli, o la amplificación de su (s) gen(es) de verotoxina para detectar E. coli productora de verotoxina . [15] [16]
Hibridación quimioluminiscente in situ.
Áreas específicas del ARNr 16S del género Enterobacteriaceae están unidas por sondas de oligonucleótidos , lo que ayuda a controlar la calidad del agua potable. [15] Específicamente, E. coli está marcada con sondas de ácido peptídico nucleico (PNA) marcadas con peroxidasa de soja que se unen a una secuencia específica en su ARNr 16S. Cuando se usa junto con un sustrato quimioluminiscente , se produce luz donde se encuentra cada colonia de E. coli , lo que indica que están presentes en la muestra. [17]
Agar bilis rojo violeta
El medio sólido se utiliza para cultivar coliformes fermentadores de lactosa y utiliza un indicador de pH rojo neutro . Las colonias rosadas aparecen cuando se fermenta la lactosa y están rodeadas de bilis precipitada . Para confirmar si estas colonias son coliformes, se transfieren a bilis lactosa verde brillante (BGLB) y se incuban. Si se ve gas después de la incubación, se puede confirmar que la muestra tenía coliformes presentes. [18]
Método de filtro de membrana
Las muestras de prueba se filtran a través de papel de filtro estándar y luego se transfieren a medios M-endo o LES Endo Agar. Las colonias aparecen de color rojo rosado con un brillo metálico verde después de 22 a 24 horas de incubación. Se puede confirmar que estas colonias son coliformes si se inoculan en lauril triptosa (LST), producen gas y luego se inoculan en BGLB. Si hay producción de gas en los tubos BGLB, la prueba es positiva para la presencia de bacterias coliformes. [18]
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