Dos proyectos estudian los microorganismos presentes durante el almacenamiento de peras

Dos investigadoras lideran proyectos de secuenciación genómica financiados por CPS, explorando la influencia de las condiciones de almacenamiento en la microbiota, incluida la Listeria, en peras.

Trabajos anteriores se centran en manzanas por lo que hay poca información sobre Listeria en peras almacenadas. Esperan que sus resultados brinden información científica útil para productores y empacadores, mejorando la seguridad alimentaria.

La Doctora Laura Strawn de Virginia Tech lidera el proyecto "Enfoque metagenómico para mitigar riesgos en peras".

La Doctora Meijun Zhu de la Universidad Estatal de Washington, dirige por su parte "Interacción microbioma residente y Listeria en almacenamiento de peras".

Ambas emplean secuenciación metagenómica para muestrear y analizar el ADN de microorganismos en la piel de las peras. Mediante software especializado, clasifican y comparan el ADN con bibliotecas existentes para identificarlos.  Según Strawn, esta técnica revela la diversidad de bacterias y hongos, ofreciendo una visión completa de su presencia y cambios en el almacenamiento:

"Gran parte de nuestro conocimiento previo se basa en organismos que podemos cultivar en el laboratorio, lo que está muy sesgado por los métodos que utilizamos. La metagenómica nos permite ver una imagen más completa de qué microorganismos están presentes y cómo cambian sus poblaciones durante el almacenamiento. Estamos muy emocionados de aplicar análisis metagenómicos, ya que creemos que esto permite un enfoque más integral para mejorar la seguridad alimentaria y la calidad".

Enfoque metagenómico para la mitigación del riesgo de seguridad alimentaria en peras

El proyecto de Strawn investiga las variaciones en la comunidad microbiana de peras desde la recolección hasta nueve meses de almacenamiento en atmósfera controlada (CA). El equipo también analiza el impacto de ciertos microorganismos en los riesgos de seguridad alimentaria durante este periodo.

Como coinvestigadores del proyecto, están los doctores Faith Critzer y Hendrik C. den Bakker de la Universidad de Georgia y el Doctor Alexis M. Hamilton de Virginia Tech.

Strawn y su equipo utilizan la variedad de pera Anjou verde, ya que tiene una larga vida útil. También estudian peras almacenadas en contenedores a granel y frutas individuales envueltas en papel dentro de cajas.

Inicialmente, los investigadores identificaron microorganismos cultivables, como levaduras, mohos y bacterias lácticas, en peras antes de su almacenamiento. Luego muestrearon comunidades microbianas en peras comercializables y no comercializables bajo dos regímenes de almacenamiento durante el almacenamiento prolongado en CA a los tres, seis y nueve meses. Utilizando la metagenómica, crearon un perfil para seguir los cambios en la población microbiana con el tiempo.

También quisieron entender cómo se comportaban las poblaciones de Listeria monocytogenes bajo refrigeración o almacenamiento en CA durante nueve meses cuando se co-inoculaban con una especie común de moho causante de los podridos y otros microorganismos encontrados en peras almacenadas durante seis y nueve meses. Aunque los resultados son preliminares, Strawn comenta:

"Nuestra investigación muestra que las peras no son un entorno muy hospitalario para la Listeria".

Señaló que un beneficio adicional podría ser identificar la sucesión de microorganismos causantes de los podridos. Esto puede ayudar a la industria a comprender mejor cómo las prácticas de almacenamiento postcosecha finalmente determinan las poblaciones microbianas que es probable que encuentren.

"Queremos conocer los cambios en los perfiles microbianos para poder averiguar por qué la fruta se está estropeando".

Elogia al grupo asesor de la industria de CPS por ayudar a asegurar que el proyecto sea relevante para la industria.

"Creo que realmente ha mejorado el proyecto. Tienen comentarios muy perspicaces y diferentes perspectivas que han ayudado al equipo en nuestra exploración e interpretación de los datos".

Interacción del microbioma residente y Listeria en peras durante el almacenamiento en frío

Zhu y su equipo están investigando posibles cambios en las poblaciones microbianas residentes en la superficie de las peras durante el almacenamiento prolongado en atmósfera controlada (CA) y en frío, y cómo esto podría influir en la persistencia de patógenos transmitidos por los alimentos.

"Es muy importante proporcionar información sobre el destino y los cambios dinámicos de la disminución de Listeria porque hasta este momento, no tenemos ningún dato. Definitivamente ayudará en los planes de seguridad alimentaria de la industria".

Como coinvestigadora, cuenta con Manoella Mendoza, M.S., de la Comisión de Frutas de Árbol de Washington.

El estudio involucra tres variedades de peras: Bartlett, D'Anjou y Bosc. Zhu dice que eligió Bartlett porque es la más popular y una variedad de verano. Tanto D'Anjou como Bosc son variedades de invierno. Mientras que Bartlett y D'Anjou tienen pieles lisas, Bosc tiene piel rugosa. Además de peras cultivadas convencionalmente, incluyeron dos variedades de peras producidas orgánicamente: Bartlett y D'Anjou.

Las prácticas de producción orgánica restringen el uso de ciertos fertilizantes y productos químicos, prohibiendo el uso de compuestos sintéticos. Como resultado, explica que el conjunto de microorganismos encontrados en peras orgánicas puede diferir de los encontrados en frutas cultivadas convencionalmente. Zhu dice que la inclusión de peras orgánicas fue motivada por el crecimiento continuo de esta categoría.

Para el estudio, inocularon peras sin cera con una cepa no patógena de Listeria en un laboratorio de grado alimentario. También incluyeron frutas no inoculadas como controles.

Con la ayuda de colaboradores de la industria, trasladaron las frutas tratadas al almacenamiento comercial en CA y frío, y tomaron muestras cada tres semanas durante un período de nueve meses.

Cada vez, midieron la disminución de Listeria y posibles cambios en las poblaciones microbianas. Al principio, las poblaciones de Listeria disminuyeron rápidamente y luego eventualmente se estabilizaron, dijo Zhu, citando resultados preliminares.

También evaluaron atributos de calidad de la fruta y esperan poder correlacionar esos resultados con datos microbianos. Los investigadores aún están realizando análisis metagenómicos de las muestras microbianas recopiladas.

"Esperamos que nuestras secuencias microbianas nos permitan identificar, en función de las interacciones, posibles agentes de control biológico para la descomposición y los patógenos".

Simultáneamente en su laboratorio, inocularon muestras de pera con un cóctel de tres cepas de L. monocytogenes y las incubaron durante 12 semanas en condiciones que imitaban el almacenamiento en frío de la industria. Zhu dijo que pudieron validar que la cepa no patógena era un sustituto adecuado para el patógeno.

Ambos investigadores del proyecto continúan recopilando muestras a lo largo de 2024 y realizarán secuenciación metagenómica y análisis bioinformáticos ese mismo año.

Sobre CPS

El Center for Produce Safety (CPS) es una organización benéfica exenta de impuestos 501(c)(3) de EE. UU. que se enfoca exclusivamente en proporcionar a la industria de productos frescos y al gobierno información práctica necesaria para mejorar continuamente la seguridad de los productos frescos.

Strawn 2023 Symposium Poster

Zhu 2023 Symposium Poster