Download Leer Nota Original completa

Document related concepts

Bacilli wikipedia , lookup

Bacillus anthracis wikipedia , lookup

Endospora wikipedia , lookup

Bacillus coagulans wikipedia , lookup

Bacillus cereus wikipedia , lookup

Transcript
American Journal of Infection Control
Evaluación de las bacterias contaminantes que se encuentran en
las toallas de papel sin usar y posible post-contaminación
después de lavarse las manos: un estudio piloto
Autores:
•
Louis McCusky Gendron BSc
Centre de Recherche de l’Institut Universitaire de Cardiologie et de Pneumologie de Québec,
Quebec City, Quebec, Canada
Département de Biochimie, de Microbiologie et de Bioinformatique, Faculté des Sciences et de
Génie, Université Laval, Pavillon Alexandre-Vachon, Quebec City, Quebec, Canada
•
Luc Trudel Bsc
Département de Biochimie, de Microbiologie et de Bioinformatique, Faculté des Sciences et de
Génie, Université Laval, Pavillon Alexandre-Vachon, Quebec City, Quebec, Canada
•
Sylvain Moineau PhD
Département de Biochimie, de Microbiologie et de Bioinformatique, Faculté des Sciences et de
Génie, Université Laval, Pavillon Alexandre-Vachon, Quebec City, Quebec, Canada
Groupe de Recherche en Ecologie Buccale (GREB) and Félix d’Hérelle Reference Center for
Bacterial Viruses, Faculté de Médecine Dentaire, Université Laval, Pavillon de Médecine
Dentaire, Quebec City, Quebec, Canada
•
Caroline Duchaine PhD
Centre de Recherche de l’Institut Universitaire de Cardiologie et de Pneumologie de Québec,
Quebec City, Quebec, Canada
Département de Biochimie, de Microbiologie et de Bioinformatique, Faculté des Sciences et de
Génie, Université Laval, Pavillon Alexandre-Vachon, Quebec City, Quebec, Canada
Antecedentes:
La contaminación bacteriana es una preocupación en la industria de la pulpa y el papel. No
sólo la maquinaria está contaminada, sino también puede estarlo el producto de papel
final. La transmisión bacteriana de toallas de papel sin usar a las manos y las superficies no
está bien documentada.
Métodos:
Se determinó la existencia de una comunidad de bacterias cultivables en 6 diferentes
marcas de toallas de papel no utilizadas mediante los métodos de cultivo y mediante la
secuenciación del ADN ribosomal 16S de bacterias contaminantes. A continuación, se
investigaron las posibles transmisiones de contacto en el aire y de manera directa de estas
bacterias contaminantes durante el secado de manos después del lavado.
Resultados:
Fueron aisladas de las diferentes marcas de papel no utilizadas entre 102 y 105 unidades
formadoras de colonias de bacterias (UFC) por gramo de papel. Las bacterias que
pertenecen al género Bacillus fueron ampliamente los microorganismos más abundantes
encontrados (83,0%), seguido por Paenibacillus (15,6%), Exiguobacterium (1,6%), y
Clostridium dificile (0,01%). Las toallas de papel hechas de fibras recicladas albergaban
entre 100 - 1.000 veces más bacterias que las fabricadas con pulpa de madera virgen. Se
observó que las bacterias se transfieren fácilmente a los guantes de nitrilo desechables que
fueron utilizados para secarse con toallas de papel. Sin embargo, no se observó evidencia
de transmisión de bacterias durante el dispensado de toallas de papel.
Conclusión:
Este estudio piloto demostró que una gran comunidad de bacterias cultivables, incluidos
los productores de toxinas, se puede aislar de las toallas de papel no utilizadas y pueden
ser transferidas a los individuos después de lavarse las manos. Esto puede tener
implicancias en algunos entornos industriales y clínicos, así como en individuos
inmunocomprometidos.
Las toallas de papel están hechas de materias primas y recicladas que contienen
celulosa, lignina y otros nutrientes adecuados para el crecimiento de microbios presentes
en el entorno de la fabricación de papel. Las bacterias se aíslan con frecuencia de las
fábricas de papel y cartón en todo el mundo, incluida la India 1, Canadá2, Estados Unidos3,
Nueva Zelanda4, Finlandia5-8, Francia8, Alemania8 y España7-8.
Se han aislado de las máquinas las cepas de los géneros Aeromonas, Bacillus, Enterobacter,
Microbacterium, Pseudomonas, Staphylococcus2-9. Estas bacterias probablemente
contribuyen a la formación de una biopelícula y, por lo tanto, disminuye la eficiencia de la
producción por causar corrosión y defectos en las máquinas 10. Las principales fuentes de
contaminación microbiológica en este tipo de fábricas son: el agua reciclada, la materia
prima utilizada, las piezas de las maquinas y el ambiente de la fábrica 11. Las temperaturas
extremas en los molinos secadores probablemente matan a la mayoría, si no es a todas, de
las células microbianas, pero algunas esporas resistentes al calor probablemente
sobreviven y, en consecuencia, contaminan la maquinaria, así como el producto de papel
terminado.
Estudios previos establecieron que los principales contaminantes microbianos en
productos de papel pertenecen a los géneros Bacillus y Paenibacillus 8-12-13. De hecho, las
esporas de Bacillus, debido a su alta resistencia a una amplia gama de agentes químicos y
físicos14, pueden sobrevivir a los diversos procedimientos en el proceso de fabricación de
papel. Vale la pena mencionar que también se detectaron especies de Bacillus productoras
de toxinas perjudiciales en las fábricas de papel6.
Recientemente, algunos de los autores de este estudio han supervisado un
experimento de lavado de manos en un laboratorio de estudiantes de microbiología. Se
encontró que todos los estudiantes que se habían lavado las manos con agua, jabón regular
o jabón antibacteriano tenían más bacterias en sus manos después del lavado que antes. La
única excepción era en estudiantes que habían usado una solución sanitizante de manos a
base de alcohol como un proceso de desinfección. Los estudiantes con más bacterias en sus
manos se habían secado con toallas de papel, mientras que los estudiantes que utilizaron la
solución a base de alcohol se frotaron las manos hasta que se secaron. Este experimento
sugiere que se necesitan más investigaciones para comprobar la posible transmisión de
bacterias a través de las toallas de papel en el lavado de manos.
Por lo tanto, los objetivos de este estudio fueron determinar la extensión de la
contaminación bacteriana de las distintas marcas de toallas de papel, así como aislar e
identificar la comunidad de bacterias presente en estos productos comerciales. También se
investigó la posible transmisión por contacto en el aire y de forma directa de estos
contaminantes bacterianos durante la dispensación de papel y después de lavarse las
manos, respectivamente.
Tabla 1
Especificaciones del papel de prueba y concentraciones de bacterias cultivables que se
encontraron en estos papeles.
Papel
de
prueba
Fabricante
A
1
B
2
C
1
D
1
E
3
F
4
Dimensiones
por hoja (cm
x cm)
Masa por
hoja
(±0,1 g)
UFC/g *
100% fibras recicladas
sin blanquear
25.8 x 23.3
2.2
4.4 ± 0.2 x 105
Múltiples pliegues,
100% fibras
recicladas, sin
blanquear
¼ de pliegue, 100%
fibras recicladas, sin
blanquear
24.0 x 23.5
1.9
8.6 ± 1.4 x 104
33.0 x 30.7
2.1
3.1 ± 0.6 x 104
Un solo pliegue,
100% fibras recicladas
y blanqueadas con
H2O2
Rollo no perforado
60% fibra reciclada,
blanqueado con H2O2
25.5 x 23.8
2.1
1.1 ± 0.1 x 105
22.3 x 19.3*
1.5
1.3 ± 0.3 x 103
28.0 x 15.4
1.9
1.2 ± 0.1 x 102
Tipo
Rollo perforado ,
100% pulpa de
madera virgen,
blanqueado con cloro
*UFC/ gr.: Unidades formadoras de colonias por gramo.
MATERIAL Y MÉTODOS
Toallas de papel de prueba
Seis marcas de toallas de papel (designados de la A a la F), disponibles
comercialmente en Canadá, se pusieron a prueba para comprobar la carga y la diversidad
bacteriana. Las especificaciones para cada marca se encuentran en la Tabla 1. Los papeles
reactivos A, B y C fueron hechos con 100% fibra reciclada sin ningún proceso de
blanqueado. Estas 3 marcas difieren en la forma en que fueron plegadas: (A) un solo
pliegue, (B) múltiples pliegues (C) un cuarto de pliegue. El papel de prueba (D) fue una
sola toalla de papel doblada hecha de 100% fibra reciclada blanqueada con peróxido de
hidrógeno (H2O2). El papel de Prueba E era un rollo de toalla de papel blanqueado con
H2O2 hecho con 60% fibra reciclada y 40% pulpa de madera virgen. El papel de prueba F
fue hecho de 100% pulpa de madera virgen y fue blanqueado con Cloro. Las marcas de
toallas de papel de A a E estaban envueltas en fundas de papel grueso con las extremidades
de hojas expuestas al ambiente, y la marca de papel F estaba completamente envuelta en
plástico.
Enumeración de bacterias
Las muestras se prepararon siguiendo una versión modificada de un protocolo aquí
no descripto15 y bajo un gabinete de seguridad biológica de nivel II. En primer lugar, se
seleccionaron 10 g, aproximadamente 5 hojas de papel (ver tabla 1), del papel de prueba
deseado en el centro de la pila, se transfirió con una pinza estéril a una licuadora con jarra
de vidrio estéril (Modelo BL10450H ; Black & Decker , New Britain , CT) conteniendo 500
ml de agua destilada con 0,025% de Tween 20 y fue licuado durante 30 segundos. La
mezcla se volvió a dejar en reposo durante 60 minutos antes de agitarla nuevamente
durante 30 segundos. Luego, se extendieron diluciones seriadas de la suspensión sobre
placas de agar de soja tríptico (TSA) (Becton, Dickinson and Company , Sparks, MD) . TSA
ha sido utilizado previamente para aislar un gran número de especies bacterianas en las
máquinas de papel y cartón16-17.
Un conjunto de placas se incubó en condiciones aerobias y los duplicados se
incubaron en un sistema anaeróbico (modelo 1025; Thermo Forma, Marietta, OH) usando
una mezcla de gas de dióxido de carbono (5%), hidrógeno (10%) y equilibrado con
nitrógeno a 25ºC. Después de 48 horas de incubación, las unidades formadoras de colonias
(UFC) se contaron en cada placa para determinar la carga bacteriana cultivable en cada
marca de papel de prueba. A continuación las placas fueron incubadas nuevamente por 5
días más para confirmar la diferenciación de las colonias.
Una o dos colonias de cada morfología fueron recogidas y se volvieron a sembrar en
placas de TSA y se volvieron a incubar a 25ºC para una mayor caracterización. Toda la
experimentación se hizo dos veces para cada marca de toallas de papel (n = 2 ; 5 toallas por
marca por prueba).
Caracterización genotípica
La amplificación del gen de ARN ribosómico 16S de las colonias aisladas
seleccionadas se realizó utilizando la técnica de Reacción en Cadena de la Polimerasa
(PCR). En pocas palabras, una sola colonia se transfirió a una mezcla de 50 μl de PCR que
contenia GoTaq PCR Bufer, 0,5 μmol de cebadores universales 63 de avance y 1387 de
reversa18, 200 μmol dNTP, 3 mmol de MgCl 2 , 1,25 U de Promega GoTaq polimerasa (Fisher
Scientific , Ottawa , ON, Canadá). Todas las reacciones de PCR se realizaron con un
termociclador de ADN DYAD motor (Bio Rad, Mississauga, ON, Canadá) como se
describe19: 1 ciclo a 94ºC durante 5 minutos, luego 30 ciclos de 94ºC durante 60 segundos,
55ºC durante 60 segundos, y 72°C durante 90 segundos. Y para terminar un paso de
elongación final a 72ºC. Los productos de PCR fueron secuenciados en la plataforma
genómica del Centro Hospitalario de la Universidad Laval utilizando un aparato ABI Prism
3100 (Applied Biosystems, Foster City, CA). Cada secuencia de ADN se comparó con
secuencias disponibles en la base de datos del Banco de Genes (GenBank) del Centro
Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) usando el análisis BLAST
(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST). La asociación de los microorganismos aislados a
géneros o a especies de bacterias conocidas se estableció sobre la base de similitud de
secuencias.
Transferencia de bacterias desde la toalla de papal a las manos
Bajo un gabinete de seguridad biológica de nivel II, las manos de un trabajador de
laboratorio con guantes de nitrilo desechables se rociaron con una solución de etanol al
70%. A continuación, las manos se frotaron durante 15 segundos y se secaron al aire
durante 3 minutos. Las manos fueron sumergidas en agua destilada estéril durante 15
segundos antes de usar 3 hojas de toalla de papel B, una hoja por vez, para secarse las
manos.
Por último, se estimó la contaminación bacteriana en los guantes de nitrilo como se
describe a continuación20. Brevemente, el centro de la palma de la mano izquierda, así
como el segundo, tercer y cuarto dedo se muestrearon usando 25 cm 2 de placas de agar de
contacto que contienen TSA. La superficie de contacto en las palmas fue de 25 cm 2 y de 10
cm2 para cada uno de los tres dedos. Las muestras de control fueron generadas mediante el
uso de un nuevo par de guantes de nitrilo desechables y el mismo proceso de lavado
descripto anteriormente, reemplazando sólo la etapa de secado con toallas de papel por
secado al aire durante 3 minutos. Después de 48 horas de incubación aeróbica a 25ºC, se
encontraron unidades formadoras de bacterias.
Muestreo de aerosoles
Se recogieron muestras de aerosoles en un laboratorio de investigación junto a un
dispenser de toallas de papel genérico que contiene papel de prueba B. Un impactador de 6
pasos Andersen (Andersen Instruments Inc, de Atlanta, GA) 21 cargado con cajas de Petri
que contenían un medio de TSA y anfotericina (5 mg ml) fue colocado a una distancia de
30 cm desde el dispenser y aproximadamente a 20 cm por debajo de la primera hoja de
papel que sale desde el dispenser. El impactador se conectó a una bomba de alto volumen
(Gast Manufacturing Inc , Benton Harbor , MI) a una velocidad de flujo de 28.3 L/min. El
caudal de la bomba se calibró con un DryCal DC-2 calibrador de flujo primario (Bios
International Corporation , Butler , NJ).
Durante un período de muestreo de 5 minutos, 25 hojas de papel fueron sacados
desde el dispenser a razón de 5 hojas por minuto. Cada hoja fue arrugada en las manos del
investigador mientras usaba guantes de nitrilo desechables. Las manos del investigador se
colocaron junto al dispenser aproximadamente a la misma altura y a la misma distancia de
la muestra. Para controlar el experimento, en un periodo de 5 minutos se realizó un
muestreo en el que el protocolo mencionado anteriormente era duplicado con la excepción
de sacar toallas de papel. Las placas fueron incubadas a 25ºC durante 48 horas en
condiciones aeróbicas.
Análisis estadístico
Se utilizó la prueba t de Estudiantes en Microsoft Excel (Microsoft Corp, Redmond,
WA) para analizar los datos experimentales. Los recuentos bacterianos de cada marca
probada fueron convertidos a logaritmos de base 10, y las medias se compararon entre si
para verificar las diferencias. Un valor de P <0,05 fue considerado estadísticamente
significativo.
RESULTADOS
Concentraciones de bacterias cultivables
Las bacterias fueron aisladas de 6 diferentes marcas de toallas de papel sin usar
utilizando un medio de TSA. Las concentraciones de las bacterias cultivables se muestran
en la Tabla 1 . Debido a que la mayoría de las bacterias aisladas fueron capaces de crecer en
condiciones aeróbicas y anaeróbicas (datos no mostrados), sólo los recuentos de las
bacterias aeróbicas se presentan junto con las UFC de Clostridium establecido por la
caracterización genotípica (ver más abajo). Todas las marcas de papel se consideraron
significativamente diferentes (P < 0,05 ) cuando se compararon entre sí para determinar la
concentración total de bacterias. En total, fue posible aislar de las toallas de papel entre 10 2
y más de 105 células bacterianas.
Los papeles de prueba hechos de 100% de fibra reciclada sin ningún proceso de
blanqueado (A, B y C) contenían entre 3,1 x 104 y 4.4 x 105 UFC/g. Los recuentos
bacterianos fueron de 4,4 ± 0.2 x 105 UFC/g para papel de prueba A, 8.6 ± 1.4 x 104 UFC/g
para el papel B, y 3,1 ± 0,6 x 104 UFC/g para papel C.
Para el papel de prueba D hecho de 100 % fibra reciclada blanqueado con H 2O2, se
cuantificaron 1.1 ± 0.1 x 105 UFC/g. Para la prueba de papel E, un rollo de toalla de papel
no perforado, blanqueado con H2O2 hecho de 60% fibra reciclada y 40% pulpa de madera
virgen fue cuantificado 1.3 ± 0.3 x 103 g de UFC. Para el papel de prueba F hecho de 100%
pulpa de madera virgen y blanqueado con cloro se cuantificaron, 1.2 ± 0.1 102 UFC/g.
Claramente, las toallas de papel hechas con 100% pulpa de madera virgen y blanqueadas
con cloro contienen menos bacterias que los otros papeles.
Tabla 2
Asociación de microorganismos más cercana aislada comparada con la base del Banco
Genético con la cantidad de especies de bacterias diferentes que se encontraron en cada
marca de toalla de papel y el porcentaje de contaminación general encontrado.
Marca de papel (x 104 CFU g)
Clasificación aislada
A
B
C
D
E
F
1,1
1,7
0,03
0,001
Bacillus licheniformis
10,7
Bacillus megaterium
8,6
1,1
0,2
1,7
Bacillus simplex
7,5
1,6
0,4
0,2
Bacillus subtilis
2,2
0,2
Bacillus circulans
3,2
2,1
Bacillus herbersteinensis
3,2
0,2
20,2
17,4
0,02
0,003
5,2
1,1
% Total
14,6
11,4
0,07
0,003
0,007
9,7
5,1
Bacillus siralis
1,4
2,1
Bacillus vallismortis
0,5
0,8
Bacillus psychodurans
0,5
0,8
Bacillus amyloliquefaciens
0,2
Bacillus firmus
0,1
0,4
0,2
Bacillus cereus
0,3
0,1
Paenibacillus illinoisensis
5,4
Paenibacillus spp
2,2
0,2
8,1
0,7
1,6
0,002
6,7
Paenibacillus polymyxa
0,4
0,6
Paenibacillus lautus
0,1
0,2
Exiguobacterium spp
1,1
Clostridium spp
1,6
0,009
0,01
CFU, Unidades Formadoras de Colonias.
Identificación bacteriana ADN ribosomal 16S
Se eligió un total de 82 bacterias aisladas para el análisis molecular debido a las
diferentes morfologías de las colonias. Un producto de PCR se obtuvo para todas las
bacterias aisltadas, así como los datos de secuenciación. Un promedio de 923 pares de
bases (800-976), que cubre una porción del gen de ARN ribosómico 16S, estaba disponible
para la comparación con la base de datos del Banco Genético (GenBank). Para cada
secuencia, el porcentaje de identidad (identidad máxima) a los organismos más cercanos,
género o especie, fue en promedio de 99,1 % (de 98 % a 100 %). Al menos 17 especies
bacterianas diferentes se pudieron encontrar en las diversas toallas de papel. En general,
se obtuvieron concentraciones entre 101 y 105 gr. para todas las especies aisladas. Las
características de las colonias de bacterias, junto con los datos de secuenciación ayudaron a
estimar las proporciones de las diferentes especies bacterianas que se encontraron en cada
marca de toalla de papel (Tabla 2). Las bacterias que pertenecen al género Bacillus fueron,
ampliamente, los microorganismos más abundantes encontrados (83,0%), seguido por
Paenibacillus (15,6%) , Exiguobacterium (1,6 %) , y Clostridium (0,01 %).
Transmisión bacteriana después de lavarse las manos
Las bacterias se detectaron tanto en la palma como en los dedos después de secarse
las manos con 3 toallas de papel, con el uso de guantes de nitrilo desechables. Un total de
70 ± 15 UFC fue encontrado por mano enguantada, después de secarse, que era el
equivalente a 12 ± 3 g de UFC de papel utilizado para el secado. Un promedio de 27 ± 16
CFU se encontraron luego de analizar el medio de la palma de la mano izquierda después
de secarse las manos con toallas de papel, lo que corresponde aproximadamente a 1,1 cm 2
de UFC. Para los 3 dedos, un promedio de 14 ± 2 UFC se aislaron a partir de la mitad de
cada dedo después de secarse las manos con toallas de papel que corresponde
aproximadamente a 1,4 cm2 de UFC. Las placas de control de los guantes de secado al aire
tenían en total menos de 2 UFC.
Fueron tomadas muestras en el aire junto a un dispenser de toallas de papel durante
un período de 5 minutos, mientras un individuo retiraba un total de 25 hojas de papel y las
fue utilizando, una por una, para secarse las manos . Al comparar los resultados de los
cultivos de muestras de aire obtenidas después de la distribución y el uso de toallas de
papel para la prueba de control (el mismo lugar pero sin actividad de retirar los papeles)
no fueron observadas diferencias significativas en los recuentos bacterianos, lo que indica
que la dispensación de papel, aparentemente no libera células bacterianas o esporas.
DEBATE
Este estudio investigó la comunidad bacteriana cultivable de diferentes marcas de
toallas de papel. Algunos estudios previos determinaron que la concentración de
microorganismos en la pasta reciclada era 1000 veces mayor que en la pulpa de fibra
virgen22-23. Un estudio de las poblaciones de bacterias presentes en el cartón de
revestimiento producido por Estados Unidos con un alto contenido de reciclado presentó
resultados similares: el total de las bacterias aisladas se incrementaron a medida que
aumentaba el contenido de fibras recicladas. Asimismo, se encontró que la reutilización de
papel en el proceso industrial aumenta la carga microbiana 24. Aquí, se observó el mismo
fenómeno microbiano (Tabla 1). En nuestro estudio, la concentración de bacterias en el
papel reciclado era entre 100 y 1.000 veces mayor que en la marca de pulpa de madera
virgen. Las concentraciones más altas de bacterias que se encuentran en toallas de papel
reciclado podrían producirse por los almidones, los productos de revestimiento, los
materiales de carga y adhesivos presentes en los materiales reciclados, todos reconocidos
como fuentes de microorganismos que conducen a la formación de biopelículas durante la
fabricación del papel11-25. Además, el proceso de blanqueado del papel reciclado no parece
reducir significativamente la concentración de bacterias que se encuentran en toallas de
papel (Tabla 1). De hecho, se sabe que las esporas de Bacillus exhiben algunas formas de
tolerancia a H2O2 y a productos químicos a base de cloro 26. Sin embargo, en algunos casos,
los productos químicos a base de cloro han sido esporicidas eficaces en las fábricas de
papel bajo determinadas condiciones de pH y temperatura27. Esto puede explicar por que
se encuentra menor diversidad bacteriana en la marca de toallas de papel blanqueado con
cloro (papel F, Tabla 2).
La familia de bacterias Bacillus son grampositivas, aerobicas y facultativas,
formadoras de varillas de esporas que se encuentran en diversos ambientes, incluyendo
rocas, polvo, ambientes acuáticos y en el intestino de diversos insectos y animales,
incluyendo humanos28-29. Varias especies de Bacillus son amilolíticas y algunos
celulolíticas30, por lo que no es de extrañar que estas bacterias se aíslan de las instalaciones
de las fábricas de papel, donde los productos son ricos en almidón y celulosa.
Un estudio previo sobre los contaminantes bacterianos de tela y de toallas de papel sin
usar en baños públicos en estaciones de gasolina también encontró que los contaminantes
bacterianos más comunes de las toallas de papel eran miembros del género Bacillus 31.
Nuestros resultados sugieren que, 40 años más tarde, especies de Bacillus son todavía los
principales contaminantes de toallas de papel utilizados en dispensers comerciales. En
cuanto al género Paenibacillus, también tienen forma de varilla, son aeróbicos, las
bacterias formadoras de esporas forman parte del género Bacillus 32, también son comunes
en la industria de pulpa y papel.8
Solo un tipo de bacteria anaerobia obligada, del género Clostridium, fue aislado de
las muestras de papel de prueba, sin embargo, son poco comunes en los entornos de las
fábricas de papel5. Del mismo modo, las bacterias no formadoras de esporas del género
Exiguobacterium se han detectado previamente en la pulpa de papel 7. Sin embargo , su
presencia y cultivo en el producto de papel probado aquí sugiere que algunas células
vegetales tienen capacidad de sobrevivir a altas temperaturas y a duros procesos
encontrados en la producción de papel. Alternativamente, una contaminación de
postprocesado puede ser responsable de la presencia de un miembro de este género
bacteriano.
Las bacterias aisladas en este estudio probablemente no son las únicas especies
cultivables que se encuentran en las toallas de papel. Diferentes condiciones de cultivo tal
vez podrían ofrecer una visión más grande en la vasta comunidad de bacterias presentes en
toallas de papel. Sin embargo, las condiciones de cultivo elegidas aquí son ampliamente
utilizadas para estudiar bacterias cultivables totales en muestras ambientales. 33-36 Por otra
parte, el medio de TSA se encontró ideal para cuantificar las bacterias totales y formadoras
de esporas en los suelos.37
De todas las especies de bacterias que se encuentran en las toallas de papel en
nuestro estudio, Bacillus cereus es posiblemente la especie más toxigénica que puede
causar efectos nocivos en la calidad y seguridad de los productos de consumo. Se ha
demostrado que algunas cepas de Bacillus cereus pueden causar intoxicación alimentaria
en concentraciones bajas (103-104)38-39. En este estudio, hemos detectado 103 células
cultivables de Bacillus cereus por cada hoja de papel de toalla de papel, pero sólo en una
marca de papel. Curiosamente, la toxina cereulide de Bacillus cereus estable al calor se
utilizó previamente para simular la migración de sustancias de papel en alimentos o
bebidas, y los resultados demostraron que, si está presente en la fabricación de la pulpa de
papel, es probable que las toxinas también estén presentes en los productos finales de
papel. Sin embargo, las cantidades se consideraron demasiado bajas como para
representar un riesgo40 de toxicidad. Además de la intoxicación alimentaria, Bacillus
cereus se asocia cada vez más con infecciones tales como infecciones oculares, neumonía,
sepsis, e infecciones del sistema nervioso central, en particular en individuos
inmunosuprimidos, en consumidores de drogas intravenosas, y en los recién nacidos. 41
Se sabe que otras especies de Bacillus aisladas son capaces de producir toxinas
transmitidas por los alimentos. Este es el caso de Bacillus circulans, Bacillus subtilis,
Bacillus licheniformis42 y Bacillus amyloliquefaciens43. Aunque las infecciones del tracto
gastrointestinal de estas especies rara vez se documentan, septicemia a causa de Bacillus
subtilis y Bacillus licheniformis ha sido reportada, 44 así como un caso de endocarditis
protésica por Bacillus circulans.45 Además, algunos miembros del género Paenibacillus
pueden crear defectos de sabor indeseables en la leche pasteurizada. 46
Considerando que el presente estudio restableció que las toallas de papel contienen
altas cantidades de bacterias cultivables, hemos querido determinar si podrían ser
transferidos a las personas durante la etapa de secado del lavado de manos . Se analizaron
las manos de un individuo que utilizó guantes de nitrilo desechables desinfectados para la
carga bacteriana cultivable con o sin el uso de toallas de papel para secarse las manos.
Cuando las manos se secaron al aire, se no se observó casi ninguna bacteria (< 2 CFU) . Sin
embargo, con el uso de toallas de papel para secarse las manos, se aislaron un significante
número de bacterias de la palma de la mano y los dedos. La transmisión de bacterias de
toallas de papel para las manos es relativamente muy baja ( 0,014 %). Rusin en su estudio47
encontró que la eficacia de la transferencia de fomite de la bacteria gram positiva
Micrococcus luteus a las manos eran entre 0,03% y 40,03% dependiendo del tipo de
superficie analizada. La tasa de transferencia inferior observado aquí puede ser debido al
hecho de que los recuentos bacterianos se realizaron en toda la hoja de papel y no sólo en
la superficie de la hoja.
Considerando que la gran mayoría de las bacterias no se transmiten durante el
secado de manos, las toallas de papel son todavía una posible fuente de contaminación
durante el uso. Estudios previos que comparan las técnicas de lavado de manos y
contaminaciones cruzadas asociadas con toallas de papel usando marcadores bacterianos
para contaminar artificialmente manos y las superficies para verificar la eficiencia de las
toallas de papel para eliminar bacterias 48-50 o esterilizar el papel antes de la
experimentación. Aunque estas investigaciones dan información detallada sobre la eficacia
de eliminación, se excluyeron las posibles contaminaciones a causa de bacterias que se
encuentran en las toallas de papel.
Los resultados del muestreo de aerosoles sugieren que es poco probable que las
bacterias que se encuentran en las toallas de papel sean transportadas por el aire cuando se
sacan del dispenser. Una investigación realizada previamente encontró que algunos
secadores de aire caliente generan una cantidad significativamente menor de dispensación
bacteriana que las toallas de papel.51 Sin embargo, no se determinó si las diferencias fueron
de las manos de los sujetos de prueba o de las toallas de papel utilizadas, sin embargo,
algunas fibras de papel visibles a menudo es notable que rodean a algunos dispensers de
toallas de papel, lo que indica que algunas partículas son capaces de separarse y pueden ser
fácilmente transportadas por la vía aérea.
Tomados en conjunto, este estudio demuestra que una comunidad diversa de
bacterias cultivables contamina a toallas de papel no utilizadas y que algunas de estas
cepas bacterianas pueden ser productoras de toxinas . Por otra parte, se ha demostrado la
posible transferencia de estas bacterias de toallas de papel a los individuos durante el
secado de manos. Este estudio no implica que las toallas de papel no son seguras , pero
apunta a la posibilidad de una fuente de contaminación no deseada en diferentes
ambientes relacionados con humanos. Esto puede ser importante para algunos parámetros
clínicos e industriales, así como para los individuos inmunocomprometidos en la
comunidad.
AGRADECIMIENTOS
Estamos agradecidos a Laurent Smith, Mark Veillette, Valerie Létourneau, y a Verónica
Samson por la asistencia técnica, a Charlotte por el acceso a el equipamiento y a los
estudiantes de microbiología y bioquimica de la Universidad Laval por iniciar ésta
investigación.
Referencias
1. Chandra R, Singh S, Krishna Reddy MM, Patel DK, Purohit JH, Kapley A. Isolation and
characterization of bacterial strains Paenibacillus sp. and Bacillus sp. For kraft lignin
decolorization from pulp paper mill waste. J Gen Appl Microbiol 2008;54:399-407.
2. Desjardins E, Beaulieu C. Identificationof bacteria contaminating pulpand a paper machine
in a Canadian paper mill. J Ind Microbiol Biotechnol 2003;30:141-5.
3. Namjoshi K, Johnson S, Montello P, Pullman GS. Survey of bacterial populations present in
US-produced linerboard with high recycle content. J Appl Microbiol 2010;108:416-27.
4. Hughes-van-Kregten M-C. Slime flora of New Zealand paper mills. Appita 1988; 41:470-4.
5. Suihko M-L, Partanen L, Mattila-SandholmT, Raaska L. Occurrence and molecular characterization
of cultivable mesophilic and thermophilic obligate anaerobic bacteria isolated from paper mills. Syst
Appl Microbiol 2005;28:555-61.
6. Suihko M-L, Sinkko H, Partanen L, Mattila-Sandholm T, Salkinoja-Salonen M, Raaska L. Description
of heterotrophic bacteria occurring in paper mills and paper products. J Appl Microbiol 2004;97:122835.
7. Suihko M-L, Skyttä E. Characterisation of aerobically grown non-spore-forming bacteria from paper
mill pulps containing recycled fibres. J Ind Microbiol Biotechnol 2009;36:53-64.
8. Suihko M-L, Stackebrandt E. Identification of aerobic mesophilic bacilli isolated from board and
paper products containing recycled fibres. J Appl Microbiol 2003;94:25-34.
9. Öqvist CK, Kurola J, Pakarinen J, Ekman J, Ikävalko S, Simell J, et al. Prokaryotic microbiota of
recycled paper mills with low or zero effluent. J Ind Microbiol Biotechnol 2008;35:1165-73.
10. Chaudhary A, Gupta LK, Gupta JK, Banerjee UC. Studies on slime-forming organisms of a paper
mill: slime production and its control. J Ind Microbiol Biotechnol 1997;18:348-52.
11. Blanco MA, Negro C, Gaspar I, Tijero J. Slime problems in the paper and board industry. Appl
Microbiol Biotechnol 1996;46:203-8.
12. Suominen I, Suihko ML, Salkinoja-Salonen M. Microscopic study of migration of microbes in foodpackaging paper and board. J Ind Microbiol Biotechnol 1997; 19:104-13.
13. Vaisanen OM, Mentu J, Salkinoja-Salonen MS. Bacteria in food packaging paper and board. J Appl
Bacteriol 1991;71:130-3.
14. Russell AD. Bacterial spores and chemical sporicidal agents. Clin Microbiol Rev 1990;3:99-119.
15. Suihko ML, Skytta E. A study of the microflora of some recycled fibre pulps, boards and kitchen rolls.
J Appl Microbiol 1997;83:199-207.
16. Oppong D, King MV, Bowen AJ. Isolation and characterization of filamentous bacteria from paper mill
slimes. Int Biodeterioration Biodegrad 2003;52: 53-62.
17. Vaisanen OM, Nurmiaho-Lassila E-L, Marmo SA, Salkinoja-Salonen MS. Structure and composition
of biological slimes on paper and board machines. Appl Environ Microbiol 1994;60:641-53.
18. Marchesi JR, Sato T, Weightman AJ, Martin TA, Fry JC, Hiom SJ, et al. Design and evaluation of
useful bacterium-specific PCR primers that amplify genes coding for bacterial 16S rRNA. Appl
Environ Microbiol 1998;64:795-9.
19. Gilbert Y, Veillette M, Duchaine C. Metalworking fluids biodiversity characterization. J Appl Microbiol
2009;108:437-49.
20. Yamamoto Y, Ugai K, Takahashi Y. Efficiency of hand drying for removing bacteria from washed
hands: comparison of paper towel drying with warm air drying. Infect Control Hosp Epidemiol
2005;26:316-20.
21. Andersen AA. New Sampler for the collection, sizing, and enumeration of viable airborne particles. J
Bacteriol 1958;76:471-84.
22. Sorrelle P, Belgard W. The effect of recycled fiber use on paper machine biological control. TAPPI
Paper makers Conference. Atlanta [GA]: TAPPI Press; 1991. p. 569-75.
23. Sorrelle P, Belgard W. Growth in recycling escalates costs for paper machine biological control. Pulp
Pap 1992;57-64.
24. Johansson A, Hallmans G, Holm SE, Olofsson C, Gref R, Svensson K, et al. Microflora in
paperboard with various contents of recycled fibers. Nord Pulp Paper Res J 2001;16:40-5.
25. Robertson L. Microhial growth in starch. PIMA Mag 1994;76:74-6.
26. Majcher MR, Bernard KA, Sattar SA. Identification by quantitative carrier test of surrogate sporeforming bacteria to assess sporicidal chemicals for use against Bacillus anthracis. Appl Environ
Microbiol 2008;74:676-81.
27. Conkey JH. Sporicidal activities of chlorine, chlorine dioxide, and peracetic acid in a simulated
papermaking furnish. TAPPI 1981;64:101.
28. Hong HA, To E, Fakhry S, Baccigalupi L, Ricca E, Cutting SM. Defining the natural habitat of Bacillus
spore formers. Res Microbiol 2009;160:375-9.
29. Nicholson WL. Roles of Bacillus endospores in the environment. Cell Mol Life Sci 2002;59:410-6.
30. Claus D, Berkeley RCW. Genus Bacillus Cohn 1872, 174. In: Sneath PHA, Mair NS, Sharpe ME,
Holt JG, editors. Bergey’s manual of systematic bacteriology. Vol. 2. Baltimore [MD]: Williams &
Wilkins; 1986. p. 1105-39.
31. Robinton ED, Mood EW. A study of bacterial contaminants of cloth and paper towels. Am J Public
Health Nations Health 1968;58:1452-9.
32. Ash C, Priest FG, Collins MD. Molecular identification of rRNA group 3 bacilli (Ash, Farrow,
Wallbanks and Collins) using a PCR probe test. Antonie Van Leeuwenhoek 1993;64:253-60.
33. Dutil S, Mériaux A, de Latrémoille M-C, Lazure L, Barbeau J, Duchaine C. Measurement of airborne
bacteria and endotoxin generated during dental cleaning. J Occup Environ Hyg 2009;6:121-30.
34. Gilbert Y, Veillette M. Airborne bacteria and antibiotic resistance genes in hospital rooms.
Aerobiologia 2010;26:185-94.
35. Létourneau V, Nehmé B, Mériaux A, Massé D, Duchaine C. Impact of production systems on swine
confinement buildings bioaerosols. J Occup Environ Hyg 2010;7:94-102.
36. Oppong D, King VM, Zhou X, Bowen JA. Cultural and biochemical diversity of pink-pigmented
bacteria isolated from paper mill slimes. J Ind Microbiol Biotechnol 2000;25:74-80.
37. Vieira FC, Nahas E. Comparison of microbial numbers in soils by using various culture media and
temperatures. Microbiol Res 2005;160:197-202.
38. Andersson A, Ronner U, Granum PE. What problems does the food industry have with the sporeforming pathogens Bacillus cereus and Clostridium perfringens? Int J Food Microbiol 1995;28:14555.
39. Priha O, Hallamaa K, Saarela M, Raaska L. Detection of Bacillus cereus group bacteria from
cardboard and paper with real-time PCR. J Ind Microbiol Biotechnol 2004;31:161-9.
40. Hoornstra D, Dahlman O, Jääskeläinen E, Andersson MA, Weber A, Aurela B, et al. Retention of
Bacillus cereus and its toxin, cereulide, in cellulosic fibres. Holzforschung 2006;60:648-52.
41. Bottone EJ. Bacillus cereus, a volatile human pathogen. Clin Microbiol Rev 2010;23:382-98.
42. Beattie SH, Williams AG. Detection of toxigenic strains of Bacillus cereus and other Bacillus spp.
with an improved cytotoxicity assay. Lett Appl Microbiol 1999;28:221-5.
43. Phelps RJ, McKillip JL. Enterotoxin production in natural isolates of Bacillaceae outside the Bacillus
cereus group. Appl Environ Microbiol 2002;68: 3147-51.
44. Matsumoto S, Suenaga H, Naito K, Sawazaki M, Hiramatsu T, Agata N. Management of suspected
nosocomial infection: an audit of 19 hospitalized patients with septicemia caused by Bacillus
species. Jpn J Infect Dis 2000;53: 196-202.
45. Krause A, Gould FK, Forty J. Prosthetic heart valve endocarditis caused by Bacillus circulans. J
Infect 1999;39:160-2.
46. De Jonghe V, Coorevits A, De Block J, Van Coillie E, Grijspeerdt K, Herman L, et al. Toxinogenic and
spoilage potential of aerobic spore-formers isolated from raw milk. Int J Food Microbiol
2010;136:318-25.
47. Rusin P, Maxwell S, Gerba C. Comparative surface-to-hand and fingertipto- mouth transfer efficiency
of gram-positive bacteria, gram-negative bacteria, and phage. J Appl Microbiol 2002;93:585-92.
48. Harrison WA, Griffith CJ, Ayers T, Michaels B. Bacterial transfer and crosscontamination potential
associated with paper-towel dispensing. Am J Infect Control 2003;31:387-91.
49. Gustafson DR, Vetter EA, Larson DR, Ilstrup DM, Maker MD, Thompson RL, et al. Effects of 4 hand
drying methods for removing bacteria from washed hands: a randomized trial. Mayo Clinic Proc
2000;75:705-8.
50. Ansari SA, Springthorpe VS, Sattar SA, Tostowaryk W, Wells GA. Comparison of cloth, paper, and
warm air drying in eliminating viruses and bacteria from washed hands. Am J Infect Control
1991;19:243-9.
51. Matthews JA, Newsom SW. Hot air electric hand driers compared with paper towels for potential
spread of airborne bacteria. J Hosp Infect 1987;9: 85-8