Simulación y control de biofilms portadores de "Listeria monocytogenes" en la industria alimentaria

1 OBJETIVOS Evaluar el impacto de las bajas temperaturas, la interacción entre P. fluorescens (Pf) y L. monocytogenes (Lm) en biofilms (BF) mixtos y la capacidad para persistir de Lm sobre (i) la capacidad de Lm para desarrollar BF; (ii) los parámetros estructurales de los BF formados; (iii) la respuesta de las células adheridas de Lm frente al tratamiento con quitosano; (iiii) y su capacidad para recuperarse tras el tratamiento, tanto a nivel de densidad celular como estructural. Además, se pretendió valorar el quitosano como agente de limpieza y desinfección de los BF en la industria alimentaria, profundizando en su impacto sobre la estructura. 2 METODOLOGÍA Para llevar a cabo estos objetivos se seleccionaron un total de 10 cepas de Lm (6 persistentes y 3 esporádicas aisladas por Ortiz y col. (2010) de una industria cárnica y la cepa Lm Scott A como referencia) y la cepa Pf ATCC 948TM para formar BF puros, de cada especie, y mixtos, de Pf y cada una de las cepas de Lm, iniciando los cultivos a un nivel de cada una de las bacterias de 104 UFC·ml-1. Para la formación de BF se empleó un sistema en batch, en el que cupones de vidrio desechables (22x22 mm) semisumergidos actuaron como soporte para la adhesión. Los BF se desarrollaron a 20°C (BF “templados”) y 4°C (BF “fríos”). Los tratamientos con quitosano al 1% (w/v) consistieron en la inmersión durante 1h. Para la recuperación, los cupones tratados se revitalizaron en medio fresco (Trytone Soya Broth, TSB) a 20°C/48h. La densidad celular adherida antes, después y durante la revitalización se determinó mediante siembra del BF residual recogido del cupón en medios generales, o selectivos en el caso de los BF mixtos. Para la determinación de la biomasa adherida mediante densitometría (λ=520-570 nm), los BF fueron teñidos con una solución al 1‰ de azul de coomassie. Para las observaciones de la estructura mediante microscopía confocal láser de barrido (CLSM) las muestras se tiñeron con diferentes fluorocromos, procesándose las imágenes obtenidas mediante el software Imaris 8.2. El tratamiento estadístico de los datos se hizo con el software Statgraphics Centurion...

Stenosis triggers spread of helical Pseudomonas biofilms in cylindrical flow systems

Biofilms are multicellular bacterial structures that adhere to surfaces and often endow the bacterial population with tolerance to antibiotics and other environmental insults. Biofilms frequently colonize the tubing of medical devices through mechanisms that are poorly understood. Here we studied the helicoidal spread of Pseudomonas putida biofilms through cylindrical conduits of varied diameters in slow laminar flow regimes. Numerical simulations of such flows reveal vortical motion at stenoses and junctions, which enhances bacterial adhesion and fosters formation of filamentous structures. Formation of long, downstream-flowing bacterial threads that stem from narrowings and connections was detected experimentally, as predicted by our model. Accumulation of bacterial biomass makes the resulting filaments undergo a helical instability. These incipient helices then coarsened until constrained by the tubing walls, and spread along the whole tube length without obstructing the flow. A three-dimensional discrete filament model supports this coarsening mechanism and yields simulations of helix dynamics in accordance with our experimental observations. These findings describe an unanticipated mechanism for bacterial spreading in tubing networks which might be involved in some hospital-acquired infections and bacterial contamination of catheters.