Inactivación del metacestodo de Taenia solium a través del proceso de compostaje: Una realista alternativa aplicable en el medio rural en México

Metacestode of Taenia solium inactivation by composting: a feasible alternative in rural areas of Mexico

Habacuc Esquivel*, Nelly Villalobos*, Alejandro Vargas***, José Juan Martínez Maya**

* Departamento de Patología, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México, 04510, México D.F.

*** Centro de Enseñanza, Investigación y Extensión en Producción Porcina (CEIEPP) -Jilotepec. FMVZ. Universidad Nacional Autónoma de México, 04510, México D.F.

Responsable de correspondencia:
Dra. Nelly Villalobos.
Tel 00525556225958,
correo electrónico: nelly@unam.mx

Recibido el 27 de agosto del 2013
Aceptado el 15 de enero de 2014.

Resumen

La cisticercosis causada por el metacestodo de la Taenia solium afecta al cerdo y es causa de decomiso obligatorio. La composta es un medio alternativo para depositar decomisos y otros desechos animales, ya que inactiva y destruye patógenos presentes en canales. En el presente estudio se evaluó el compostaje para la inactivación de metacestodos de T solium. Para ello se construyeron siete pilas de composta en forma de cono, divididas según su profundidad en tres zonas y cada una en cuatro partes, donde se colocó carne contaminada. Se realizaron muestreos a las 24, 36, 48 y 72 h, y se sometieron a la prueba de evaginación in vitro. El tiempo máximo para la inactivación total de los cisticercos fue de 48 h. La carne quedó incorporada a la composta desde los 7 días. No se encontró diferencia significativa (P > 0.05) entre la inactivación de cisticercos en los distintos niveles de las compostas, pero sí con respecto al exterior, por lo que se consideró efectiva cualquier zona para la inactivación de cisticercos de T. solium viables.

Palabras clave: compostajes, inactivación, metacestodo, T. Solium.

Abstract

Cysticercosis by Taenia solium metacestode affects pigs, giving ground for meat confiscation. Composting is an alternative disposition method for confiscated carcasses and other animal debris, inactivating and destroying pathogens in the carcasses. In this study, composting was evaluated as a method to inactivate T. solium metacestodes. Seven compost cone-shaped piles were built, and three depth-zones were defined within them. Each zone was divided into 4 subzones, and a portion of contaminated meat was introduced into each subzone. Meat was sampled at 24, 36, 48, and 72 h and tested for evagination in vitro. The maximum required time for cysticercus inactivation was 48 h. Meat was incorporated to compost after 7 days. No significant differences were found in cysticercus inactivation among the compost zones (P > 0.05), but significant differences were found with respect to the outside. Therefore, all zones were regarded equally effective to inactivate viable T. solium cysticerci.

Key words: composting, inactivation, metacestode, T. Solium.

Introducción

Para controlar una adecuada eliminación se ha propuesto el proceso de compostaje a base de material orgánico. Este proceso es económico y de bajo impacto cuando se usa como método para la destrucción de canales de cerdo decomisadas en cualquier rastro municipal del país por estar contaminadas con cisticercos.

En los últimos años, el proceso del compostaje se ha utilizado para el manejo rutinario de eliminación de canales y en casos de mortalidad elevada en granjas de aves y cerdos, donde se ha identificado como el método preferido para la disposición de los cadáveres en granjas.² Aunque la destrucción de los patógenos a través de la composta ha sido el foco de muchas investigaciones, se ha puesto poca atención a su eficacia para destruir a los agentes causantes de enfermedades parasitarias.³

El compostaje de tipo aeróbico es el proceso biológico que genera una reacción bioquímica que libera calor, bióxido de carbono y vapor de agua,^{4, 5} en donde coexiste una interacción de diversas especies de bacterias, hongos y actinomicetos que facilitan los cambios bioquímicos que transforman la materia prima compostada.⁶ A su vez, las poblaciones de estos microorganismos se presentan en una sucesión cíclica de acuerdo con las condiciones del medio dentro de la pila en la composta, como la temperatura, humedad, porosidad y el pH.⁵ De esta manera, se promueve una sucesión microbiológica cíclica con la finalidad de descomponer la materia orgánica hacia nutrientes más simples, donde los cambios térmicos juegan un papel fundamental para el establecimiento de las poblaciones de microorganismos y su destrucción.⁷

Debido al incremento de temperatura durante el proceso de compostaje se destruye a la gran mayoría de virus y bacterias presentes en la materia prima compostada, pero la efectividad de la inactivación de cestodos y otras fases larvarias de parásitos no han quedado totalmente comprobadas.⁸

La composta es un material inodoro, estable y parecido al humus, que se forma por la descomposición de materiales animales y vegetales, no presenta riesgo sanitario para el medio ambiente y tiene una aceptación social elevada. Por lo que el objetivo del presente trabajo fue evaluar la inactivación que presentan los cisticercos de T. solium al permanecer expuestos a las diferentes temperaturas que se presentan durante el proceso de compostaje.

Material y métodos

El estudio se llevó a cabo en el Centro de Enseñanza, Investigación y Extensión en Producción Porcina (CEIEPP) de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la UNAM. Se construyeron 7 pilas de composta en forma de cono con una altura de 40 cm y un diámetro de 90 cm; cada una se formó con 22.5 kilos de excretas de porcino, 22.5 kilos de madera de pino molido, 22.5 kilos de pasto molido (con partículas de un tamaño de entre 10 a 20 mm) y 60 litros de agua. Se mezclaron el pino y el pasto con los sólidos de excretas porcinas hasta generar una mezcla homogénea. El agua se adicionó gradualmente para que la mezcla de los ingredientes y el nivel de agua fueran homogéneos con 70% de humedad. Con base en su profundidad, el cono se dividió en tres zonas: zona 1, localizada en la parte superior; la zona 2, ubicada en la parte central y la zona 3, localizada en la parte inferior a 10 cm de la base, cada una separada aproximadamente 10 cm. Además, la circunferencia (vista desde arriba) se dividió en cuadrantes (A, B, C y D).

En cada una de las zonas se colocaron 10 kilogramos de carne de cerdo infectado experimentalmente con cisticercos, cortada en trozos de aproximadamente 300 gramos. Para contabilizar el porcentaje de destrucción de los metacestodos, se colocaron además cuatro cajas de plástico (una para cada cuadrante) con tapa y base en forma de rejilla, las cuales contenían 10 metacestodos cada una, dando un total de 12 cajas de plástico por composta. Cada caja se fijó con una guía de alambre para su identificación y fácil retiro al momento de los muestreos. Además, se utilizaron cuatro tubos de ensayo con 10 cisticercos viables y con 2 ml de solución salina fisiológica (SSF), los cuales sirvieron como testigos y se ubicaron afuera de la pila de la composta.

Se sacó una caja de plástico de cada cuadrante a las 24, 36, 48 y 72 horas, así como el tubo con los testigos de ese cuadrante. Para determinar la evaluación de la viabilidad de los cisticercos se utilizó solución salina fisiológica al 0.85% y bilis de cerdo en una concentración 10:1, mezclados en una caja de Petri, la cual se colocó en una estufa de cultivo eléctrica** por 24 horas a 37°C, después de ese tiempo se consideraron vivos y con capacidad infectiva aquellos cisticercos que evaginaron y que presentaban movimiento.

Los resultados se analizaron mediante una prueba de Ji-cuadrada.⁹ Para el análisis de las temperaturas se utilizó la prueba de bondad de ajuste de Kolmogorov-Smirnov⁹ con el fin de determinar si los datos presentaban o no una distribución normal, por ello se utilizó el método de ANDEVA para comparar las temperaturas de las zonas en que se dividieron las pilas de composta. Los datos se procesaron mediante el paquete estadístico GraphPad InStat 3®.

Resultados

Sobrevivencia de los metacestodos. Con respecto al tiempo de los tratamientos, se observó que a las primeras 24 horas no hubo diferencia en la proporción de supervivencia; sin embargo, a las 36, 48 y 72 horas, las proporciones de evaginación fueron mayores en los cisticercos encontrados en el exterior de las pilas de composta (P < 0.05) (Cuadro 1).

Después de siete días del inicio del proceso de compostaje no se evaluaron los metacestodos debido a que la carne ya estaba incorporada a los materiales de la composta (proceso de licuefacción).

Se observó que a las 24 horas, los cisticercos de las tres zonas de la composta, así como los testigos, presentaron 40% de evaginación en las zonas superficial e intermedia, 52% en la zona profunda y 62% en el grupo testigo. En ningún caso hubo diferencia significativa (P < 0.05).

A las 36 horas, hubo una disminución de 10 a 19% en la proporción de evaginaciones en las tres zonas internas. Contrario al grupo testigo, que presentó 62% de evaginación (P < 0.05).

A las 48 horas, sólo en la zona superficial evaginó un 4% de los metacestodos de compostas, mientras que los metacestodos del grupo testigo presentaron 38% de evaginación (P < 0.05).

Temperatura. Durante el periodo correspondiente a las primeras 72 horas del experimento, se observó una tendencia similar en las tres zonas del cono de composta (48.5 a 49.1°C), las cuales fueron diferentes a la temperatura exterior de la pila 35.8°C (P < 0.05), que siempre se mantuvo por debajo de los niveles alcanzados dentro del cono (Cuadro 2).

Sólo se registró diferencia entre las temperaturas registradas a las 24 horas en las tres zonas de la composta con respecto a los muestreos posteriores (P < 0.05), los cuales presentaron una tendencia de temperatura similar para las tres zonas. En los cuatro primeros muestreos se observa que los periodos durante los que se presenta una mayor elevación de la temperatura corresponden al intervalo de las 36 a las 48 horas (Cuadro 2), periodo durante el cual también ocurre el menor porcentaje de evaginaciones de los metacestodos dentro de las pilas de composta (Z1= 4%, Z2=0% y Z3= 0%). Los muestreos de temperatura de los días 7, 14, 21, 28, 35 y 42, mostraron que en el proceso de compostaje se observaron las siguientes etapas: mesotérmica (10-40°C), termofílica (40-75°C), enfriamiento (menos de 40°C) y maduración o curado (20°C o menos).

Discusión

No se encontraron estudios similares que evalúen el proceso de inactivación o destrucción de cisticercos de T. solium mediante las temperaturas generadas durante el compostaje.

Los resultados obtenidos en el presente trabajo pueden compararse con lo descrito por Nava et al., quienes emplearon la cocción para la inactivación de los cisticercos, en los cuales se evaluó la resistencia de los metacestodos de T. solium, y se encontró que al someter a un proceso de freído al menos durante una hora, pueden inactivarse los cisticercos en rebanadas de carne no mayores a 5 cm de espesor.¹⁰ Asimismo, la cocción prolongada en agua a punto de ebullición durante dos horas, de fragmentos de carne de cerdo (no mayores a 5 cm) contaminada con cisticercos, inactiva los metacestodos; además encontraron que la inactivación se genera a temperaturas de cocción de 80°C durante 15 minutos, en carne con un espesor de aproximadamente 4 cm.

En la presente investigación se pudo observar que el periodo de mayor inactivación de los cisticercos ocurre entre las 36 y las 48 horas, cuando sólo se presentaron 4% de evaginaciones en la zona superficial, y ninguna en las zonas intermedia y profunda, lo que se relaciona con la temperatura alcanzada dentro de la pila de composta durante ese mismo periodo (Z1 = 47.7°C, Z2 = 48.9°C y Z3 = 48.4°C).

Los resultados obtenidos en el presente estudio con respecto a las temperaturas, muestran valores más elevados durante las primeras 72 horas de iniciado el proceso de compostaje, y son similares a los obtenidos en 2007 por Wilkinson² al utilizar canales de aves muertas porinfluenza, en las que se registraron temperaturas superiores a los 60°C dentro de los primeros cinco días; en ese trabajo se demostró la inactivación de patógenos (virus de influenza) y se observó que entre más pequeña es la partícula más rápidamente se descompone y se aumenta la temperatura dentro de la pila de la composta.

La temperatura de las pilas de composta de este trabajo presentó una disminución del día 14 al 21. Resultados similares describen Wilkinson ² en 2007, Christesten et al.,³ en 2002 y Sánchez A,⁶en 2011, quienes observaron que la temperatura comienza a descender a partir de los 14 a 20 días posteriores al inicio del proceso, por lo que sugieren que se mezcle nuevamente todo el contenido de la composta, para evitar la presencia de zonas sub-letales (que son las áreas en las que no se presenta una inactivación de patógenos adecuada). La humedad relativa (HR) registrada durante el experimento siempre se mantuvo por arriba del 60%, que de acuerdo con Liang et al.,⁵ se considera como óptima para el desarrollo del proceso de compostaje de residuos sólidos. Jones y Martin¹¹ informan que la mayoría de los patógenos se eliminan de manera eficiente durante el compostaje de residuos verdes, siempre y cuando la temperatura de 55 °C se mantenga al menos 3 días.

Agradecimientos

Se agradece a la Dra. María Elena Trujillo, por las facilidades otorgadas para la realización de este trabajo, a la EMVZ Myriam Sánchez, por el apoyo en la realización de la prueba biológica. Este trabajo fue posible gracias al financiamiento brindado por la Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA), proyecto DGAPA-IT-214311 y proyecto PAPIIT IN226611.

Referencias

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Notas

Este trabajo es parte de la tesis de licenciatura del primer autor.

** Riossa MON, México.