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Agricultural Research Service

Los científicos del ARS estudian aspectos de la contaminación por E. coli / mes de 2011 / La revista de Investigación Agrícola

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Usando una microscopia especializada, los científicos observan si células fluorescentes de E. coli entran en las raíces de plantas de espinaca de hoja pequeña. Enlace a la información en inglés sobre la foto
Usando una microscopia especializada, microbiólogo Manan Sharma (centro) y estudiante Sean Ferguson (izquierda) observan si células fluorescentes de E. coli entran en las raíces de plantas de espinaca de hoja pequeña. Derecha: Microbiólogo David Ingram prepara tejidos de espinaca para observación.

Los científicos del ARS estudian aspectos de la contaminación por E. coli

Hay cientos de cepas de Escherichia coli, incluyendo las cepas en el aparato digestivo del cuerpo humano, las cuales son imprescindibles para la digestión. Hay solo unos pocos tipos, tales como E. coli O157:H7, que causan las enfermedades alimentarias. Pero los expertos en la seguridad alimentaria saben que es posible que algunos de estos patógenos puedan sobrevivir en el medio ambiente y puedan contaminar las verduras frondosas que se cultivan en el suelo contaminado.

Aunque es posible controlar los niveles de E. coli en la superficie de los productos alimenticios crudos, hay preocupaciones de que las raíces de las plantas puedan absorber los patógenos del suelo juntos con los nutrientes y agua. Esta acción podría permitir la entrada de la bacteria en el sistema vascular de la planta y aumentar la frecuencia de las enfermedades alimentarias.

Microbiólogo Manan Sharma con el Servicio de Investigación Agrícola (ARS), investigador asociado postdoctoral David Ingram, tecnólogo de alimentos Jitu Patel, y microbióloga Patricia Millner trabajan en el Laboratorio de Investigación de la Seguridad Microbiana Ambiental y Alimentaria en Beltsville, Maryland. Los científicos querían determinar las probabilidades de la contaminación interna de la planta por medio del sistema de raíces.

Los investigadores modificaron varias cepas de E. coli para incluir un gen de fluorescencia, el cual hace posible seguir la pista del movimiento del patógeno en espinaca del campo a la cosecha. Algunas de las bacterias modificadas eran cepas muy patogénicas de E. coli O157:H7, pero otras no eran patogénicas. Estas cepas fueron desarrolladas por los científicos del ARS en colaboración con investigadores en la Escuela de Medicina de la Universidad de Maryland.

Ellos pusieron el gen de fluorescencia en un lugar específico dentro de la estructura del cromosoma de la bacteria, donde el gen no podría afectar las funciones metabólicas esenciales de las células o su reacción al estrés. Esta estrategia significó que había más probabilidades de que las células podrían sobrevivir y brillar bajo condiciones de estrés en la planta. Esto les dio a los científicos más confianza en sus observaciones.

Bacterias de E. coli magnificadas aproximadamente 7.000 veces. Enlace a la información en inglés sobre la foto
Bacterias de E. coli magnificadas aproximadamente 7.000 veces.

Primero los científicos confirmaron que el patógeno E. coli podría sobrevivir en el suelo por hasta 28 días a los niveles diferentes. También ellos observaron que las células fluorescentes de E. coli podían entrar en las raíces de las plantas de espinaca.

Los investigadores también examinaron las plantas de espinaca de hoja pequeña por 28 días después de germinación para determinar si algunas de las cepas de E. coli fueron absorbidas en las raíces y en las estructuras internas de la planta. Para este parte del estudio, ellos cultivaron la espinaca de hoja pequeña en el suelo pasteurizado y en un sistema hidropónico.

Sharma y sus colegas encontraron que en el día 28, no hubo pruebas de que E. coli había sido "internalizada" en las hojas o los brotes de las plantas de espinaca de hoja pequeña cultivadas en el suelo. Los investigadores detectaron E. coli en las muestras de espinaca cultivada en el sistema hidropónico que fueron analizadas de 14 a 21 días después de la germinación de las plantas, pero los investigadores solamente observaron una sobrevivencia esporádica de las bacterias en niveles muy bajas en los tejidos de brotes después de 28 días.

Sharma cree que estos hallazgos confirman que aunque E. coli, incluyendo las cepas muy patogénicas, puede sobrevivir en los suelos, no es probable que las enfermedades alimentarias resulten de las bacterias internalizadas por las raíces en las verduras frondosas.

—Por Ann Perry, ARS.

La versión en inglés de "Los científicos del ARS estudian aspectos de la contaminación por E. coli" ("ARS Scientists Study the Ins and Outs of E. coli Contamination") fue publicada en la revista 'Agricultural Research' de abril 2011.

Última Modificación: 3/29/2011
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