Análisis de la calidad sanitaria de nopal verdura en Otumba, Estado de México*

Analysis of the sanitary quality of nopal in Otumba, State of Mexico

Juan Gabriel Angeles-Núñez¹, José Luis Anaya-López¹, Ma. de Lourdes Arévalo-Galarza², Gabriel Leyva-Ruelas³, Socorro Anaya Rosales² y Talina Olivia Martínez-Martínez¹§

¹ Campo Experimental Bajío- INIFAP. Carretera Celaya-San Miguel de Allende, km 6.5. C. P. 38110, Celaya, Guanajuato. Tel. 461 611 5323. Ext. 166, 212 y 123. (martinez.talina@inifap.gob.mx; angeles.gabriel@inifap.gob.mx; anaya.jose@inifap.gob.mx).

² Línea Prioritaria de Investigación en Inocuidad, Calidad de Alimentos y Bioseguridad (LPI-7), Campus Montecillo-Colegio de Postgraduados. Carretera México-Texcoco. km 36.5. Texcoco, México. C. P. 56230. (larevalo@colpos.mx; socoanaya@hotmail.com).

* Recibido: abril de 2013
Aceptado: noviembre de 2013

Resumen

Para la exportación de nopal verdura, México debe cumplir con los requisitos sanitarios de cada país. Una forma de garantizar la inocuidad de este producto es implementar buenas prácticas agrícolas (BPA). Sin embargo, sólo unos pocos productores de nopal verdura poseen reconocimiento en BPA. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la calidad sanitaria de nopal verdura en punto de embarque de productores que usan BPA. Se seleccionaron al azar 10 productores de Otumba, Estado de México pertenecientes a una sociedad rural con reconocimiento BPA, y se tomaron muestras combinadas de nopal en punto de embarque durante los meses de comercialización de marzo de 2008 a mayo de 2009. Se determinó la carga de bacterias mesófilas aerobias (BMA), Coliformes totales (CT), Salmonella sp. y Escherichia coli, así como residuos de plaguicidas. Sólo 8% y 3% de las muestras rebasaron los límites especificados por la ICMSF en el conteo de BMAyCT, respectivamente. Una de las muestras colectadas en mayo de 2009 estuvo contaminada con Escherichia coli, y ninguna con Salmonella sp. Cinco productores rebasaron los límites permisibles de BMA, y dos los de CT en una de sus muestras. Estos casos se relacionaron con escasa higiene de los contenedores y el medio de transporte. Adicionalmente, se detectaron residuos de uno o varios plaguicidas en 8% de las muestras. Indicando el cumplimiento parcial de las BPA por estos productores en particular. Los resultados indican que el nopal verdura producido con BPA cumple con los requisitos sanitarios para exportación.

Palabras clave: Opuntia ficus-indica, buenas prácticas agrícolas, calidad microbiológica, residuos de plaguicidas, seguridad del consumidor.

Abstract

Key words: Opuntia ficus-indica, good agricultural practices, microbiology, pesticide residues, consumer safety.

Introducción

En México, la producción de hortalizas representa 1.6% del valor total de la producción nacional agrícola con un valor de más de 56 695 millones de pesos, y el nopal verdura (Opuntia spp.) se encuentra entre las 15 principales hortalizas cultivadas (SIAP, 2012). En las últimas dos décadas la incidencia de enfermedades gastrointestinales e intoxicaciones por el consumo de hortalizas ha incrementado considerablemente debido a la presencia de contaminantes biológicos o químicos (Johnston et al, 2006; Tzschoppe et al, 2012).

Aunque en México no existen registros de brotes de enfermedades causados directamente por el consumo de nopal verdura, desde el año 2000, el SENASICA promueve la implementación de sistemas de reducción de riesgos de contaminación (SRRC), con la finalidad de reducir el riesgo de contaminación en la producción de frutas y hortalizas. Los SRRC integran medidas y procedimientos para garantizar que las condiciones sanitarias durante el proceso de producción primaria sean óptimas, a través de la aplicación de BPA (DOF, 2007).

Dentro de los lineamientos para implementar los SRRC se requiere validar la ejecución de las BPA mediante el registro de las actividades y realizando periódicamente análisis microbiológicos y de residuos de plaguicidas. Los resultados de estos análisis deben cumplir con los límites máximos establecidos en la normatividad nacional o del país al que se desea exportar. Aunque México no se ha establecido ninguno de estos límites, algunas normas internacionales como las de la International Commission on Microbiological Specifications for Foods (ICMSF, 2002), el Codex alimentariux (FAO-WHO, 2000), European Comission (EC, 2011), y la Environmental Protection Agency (EPA, 2011) indican los límites máximos permisibles de BMA, CT y residuos de plaguicidas.

En México, los SRRC se han implementado en mayor escala en cultivos de exportación como chile, brócoli, jitomate, cebolla, tomate, y en los últimos años a los cultivos tradicionales como el nopal verdura, cuya demanda de exportación ha incrementado en los últimos años (Callejas et al., 2006), y que destaca desde épocas prehispánicas por su importancia cultural, alimenticia, y económica (Flores-Valdez, 2003). Tan solo en 2011, la superficie cultivada de nopal en México fue de más de 12,644 hectáreas, generando un valor de producción de $ 1 340 millones de pesos (SIAP, 2012) y el sustento de alrededor de 2 500 productores de nopal (Terán-Varela y Alcántara-Hernández, 2009). El 86% de la producción nacional se concentró en el Distrito Federal, Morelos y el Estado de México (SIAP, 2012). Alrededor de 70% de la producción nacional se comercializa en la Central de Abasto de Iztapalapa, en la Ciudad de México (Saravia-Tasayco, 2002; Callejas et al., 2006).

Mientras que los principales mercados internacionales son Estados Unidos de América, Canadá, Japón, España y Francia, con exportaciones de hasta 20 mil toneladas que generaron un valor de producción aproximado de $ 50 millones de dólares. Sin embargo, el principal consumidor es Estados Unidos de América, quién importa aproximadamente 1 650 t en fresco y 4 000 t de productos procesados para abastecer el consumo de los connacionales que residen en este país y que se concentran en Los Ángeles, San Diego, Houston, Dallas, San Antonio y Chicago (Flores-Valdez, 2003; Ramírez et al, 2012).

Hasta el momento no existen antecedentes de rechazo de cargamentos de nopal verdura por problemas de contaminación biológica; sin embargo, Hernández et al. (2009) determinaron que existe el riesgo de contaminación microbiológica por el contacto de los cladodios con agua de riego y suelo contaminado. En cuanto a contaminación química, la FDA (2013), documentó que en 2013 detectaron residuos de clorpirifós etílico en un cargamento de nopal producido en Chihuahua.

El Estado de México es el tercer productor más importante de nopal verdura, y aporta 8% de la producción nacional, algunos productores de los municipios con mayor producción están ubicados en Otumba, San Martín de las Pirámides, Temascalapa, Nopaltepec, Axapusco, y San Juan Teotihuacan se agruparon en 134 organizaciones para facilitar la comercialización de esta hortaliza (SAGARPA, 2012). Sin embargo, solo un grupo de 14 productores constituidos en la sociedad rural PRONACUA, S. C. de R. L. de C. V., logró el reconocimiento en BPA durante 2008 y 2009. Este grupo de productores pioneros pueden servir de ejemplo a otros productores, motivándolos a implementar los SRRC, y permitir la apertura de nuevos canales de comercialización que abastecen a los sectores que demandan productos inocuos.

De manera que la implementación de BPA en las unidades de producción de nopal verdura, debería reducir los riesgos de contaminación y permitir el cumplimiento de los límites microbiológicos y de residuos de plaguicidas establecidos en la normatividad nacional e internacional. Por lo que el objetivo del presente trabajo fue evaluar la calidad microbiológica y toxicológica de nopal verdura en punto de embarque de productores que usan las BPA como parte de sus SRRC.

Materiales y métodos

Productores participantes

Este trabajo se realizó con la participación de productores cooperantes de la sociedad rural PRONACUA, S. C. de R. L. de C. V, ubicada en el municipio Otumba, Estado de México. En la fecha en que se realizó el estudio, esta organización estaba integrada por 14 productores de nopal, cuyas unidades de producción fueron reconocidas por el SENASICA en la aplicación de BPA. Los muestreos se realizaron con base en la disposición de los productores y la disponibilidad de materia prima. En 2008, las fechas de muestreo fueron el 10 de marzo, 13 de junio, 02 de septiembre, y 21 de octubre, mientras que en 2009 el 21 de enero y 15 de mayo.

Calidad microbiológica

Se eligieron al azar 10 productores participantes, a los que se les identificó numéricamente del 1 al 10. Se tomaron muestras combinadas de nopal de 1 kg a partir de cajas provenientes de las unidades de producción de cada productor, que se encontraban colocadas en vehículos con sistema de refrigeración, listas para su envío al mercado nacional e internacional; de tal forma, que al finalizar el estudio se analizaron un total de 60 muestras.

La calidad microbiológica se determinó mediante el recuento de bacterias mesófilas aerobias (BMA), coliformes totales (CT), y la detección de Salmonella sp. Se preparó una dilución primaria (1:10) mezclando 25 g de muestra de nopal verdura con espinas en 225 mL de peptona de caseína (BD Bioxon®) al 0.1%. La mezcla se homogenizó por 1 min a 200 rpm en un vaso de licuadora de aluminio previamente esterilizado, se utilizó una licuadora Oster^® de dos velocidades, motor de 400 watts, mod. 450-20. Posteriormente, se prepararon diluciones decimales de 10^-1 a 10^-4 (Pascual y Calderón, 2000). Todas las incubaciones a 37 °C se realizaron en incubadora (Thermo Scientific®, modelo 3EG). El recuento de BMA se realizó en placas Petrifilm^TM 3M (Saint Paul, MN, USA), para lo cual se sembraron por triplicado alícuotas de 1 mL de las diluciones 10^-2, 10^-3 y 10^-4, y se incubaron a 37 °C durante 24 h. Los resultados se expresaron como unidades formadoras de colonias por gramo de muestra (UFC g^-1) (AOAC, 2000).

La presencia de Escherichia coli se determinó a partir de los tubos que fueron positivos a CT. Se sembraron tres azadas en caldo EC (Merck®), se incubaron a 45.5 °C en baño maría por 48 h, posteriormente, se tomó una azada de los tubos positivos (con gas dentro de los tubos Durham) y se resembró en medio de caldo lauril sulfato de sodio, inmediatamente se procedió al aislamiento y diferenciación de la bacteria en placas con agar eosina azul de metileno (EMB, BD Bioxon®). La confirmación se hizo mediante las pruebas bioquímicas IMViC (Pascual y Calderón, 2000).

La detección de Salmonella spp., se realizó conforme a la Norma NOM-114-SSA1-1994 (DOF, 2005). Debido a la restricción normativa por la presencia de Salmonella en alimentos, la confirmación de las colonias presuntivas se realizó por reacción en cadena de la polimerasa (PCR por sus siglas en inglés). La extracción deADN se realizó a partir de un cultivo bacteriano crecido en 1.5 mL de medio Luria Bertani (LB) a 37 °C por 18 h. Las bacterias se recuperaron por centrifugación a 8000 rpm por 5 min, y se lavó la pastilla bacteriana dos veces con agua destilada. Las bacterias se lisaron resuspendiendo la pastilla bacteriana en 1 mL de agua destilada y calentando a 95 °C durante 5 min en baño María. Una vez fría la muestra, se centrifugó a 13 000 rpm por 10 min, se transfirió el sobrenadante (ADN problema) a tubos de microcentrífuga estériles y se guardó en congelación hasta su uso en la amplificación por PCR.

Se usaron los iniciadores Stn 571 (5 '-GCGGTCGGTCCCACTTTCTTTTG-3 ') y Stn 971 (5'-ACTACCTGCTCTCGCCCAATGCTT-3'), que amplifican un fragmento de 260 bp del gen stn. Las reacciones de amplificación contenían 3 μL del ADN problema, 1 μL de los oligonucleótidos Stn 10 pmol, 3 μL de buffer 10X para Taq Polimerasa, 2.5 μL de dNTPs 2.5 mM, 2.1 μL de MgCl₂ 25 mM, 0.3 μL de Taq Polimerasa 1.5 U y 17.1 μL de H₂O, para un volumen final de 30 μL. La amplificación se realizó en un termociclador (BIORAD^®) y consistió de un ciclo de desnaturalización inicial a 94 °C por 5 min, seguidos por 25 ciclos de 94 °C por 1 min; 55 °C por 1 min; 72 °C por 1 min y un periodo final a 72 °C por 5 min. Se utilizó un control positivo (ADN de Salmonella snt+), un negativo (ADN de Salmonella snt-), así como un testigo adicional de uso común en el laboratorio. Los productos de amplificación fueron sometidos a electroforesis en geles de agarosa al 1 % y teñidos con bromuro de etidio. Se utilizó un marcador de 100 pb (Gibco BRL Rockville, Md.) para la detección de los tamaños de los productos de PCR. Los resultados se observaron mediante un transiluminador de luz UV y las imágenes fueron capturadas con un fotodocumentador EDAS 290 (Kodak).

Análisis estadístico

El análisis estadístico de los resultados de las variables respuesta BMA y CT en nopal verdura, se realizó mediante un análisis de varianza (ANOVA). Para determinar diferencias significativas en las cargas microbianas entre las fechas de muestreo y entre productores, se utilizó la prueba de Tukey (p≤ 0.05), con el Programa SAS 9.0 (SAS Institute Inc., 2002).

Calidad toxicológica

Para determinar la presencia de residuos de plaguicidas organoclorados, organofosforados, organonitrogenados y piretroides se utilizó el método de multiresiduos de la FDA (1994), y se realizó una determinación única en el laboratorio certificado del CESAVEM. Debido al alto costo del servicio, en cada muestreo se eligieron al azar cuatro productores y se tomaron cuatro muestras combinadas de 3 kg de nopal verdura, para obtener un total de 24 muestras durante los seis muestreos. Las muestras se colectaron asépticamente en bolsas de polietileno de 25 x 33 cm, previamente esterilizadas con luz UV a 265 nm, se transportaron a 4 °C y se mantuvieron en congelación hasta su análisis.

El límite de detección fue de 0.01 a 0.08 ppm, con un porcentaje de recuperación >80%. Durante el muestreo se mantuvo comunicación con el personal técnico del CESAVEM y con los productores, para obtener información relacionada a la presencia de plagas de nopal y a los plaguicidas que se aplicaban en la región de estudio.

El riesgo toxicológico por el consumo de nopal verdura contaminado por plaguicidas se estimó con la metodología descrita por Aldana-Madrid et al. (2008). El cálculo de la ingesta diaria estimada (IDE) se realizó con la fórmula descrita por Valenzuela et al. (2001):

Donde: ∑ci= es la suma de las concentraciones de los plaguicidas evaluadas en nopal (mg kg^-1); C= es el consumo anual de nopal por persona (5.8 kg/año) (Berger et al, 2006); N= es el número de muestras analizadas (N=4); D= es el número de días en un año (365 días); y K= es el peso corporal promedio del consumidor (70 kg). Las ingestas diarias admisibles (IDA) se obtuvieron de los datos publicados por la FAO-WHO (1993, 1996, 1997, 1998, 2000). El riesgo toxicológico por el consumo de nopal de la zona de estudio se estimó comparando la sumatoria de IDA's y las IDE's (Aldana-Madrid et al, 2008), y por la relación IDE/IDA, si el la proporción excede a 1.0 el riesgo toxicológico se considera alto (Tsakiris et al, 2011).

Resultados y discusión

Calidad microbiológica de cladodios de nopal verdura

Los valores promedio de las cargas microbiológicas para BMA estuvieron en un rango de 3.40 a 3.89 log UFC g^-1, y el de CT de 0.33 a 0.84 log NMP g^-1, sin que se detectaran diferencias significativas por medio de la prueba de Tukey (p≤ 0.05; Cuadro 1). El nopal verdura del productor 4 presentó un mayor recuento de BMA (3.89±1.44 log UFC g^-1), mientras que el del productor 9 tuvo la carga de CT más alta (0.84±0.91 log NMP g^-1). Éstos resultados indicaron que en promedio, la carga microbiana en el nopal verdura estuvo dentro de los límites establecidos por la ICMSF y países como España e Israel que consideran como máximo una carga de 5 log UFC g^-1 para BMA y de 2 log UFC g^-1 para CT (ICMSF, 2002; FNB, 2003). Sin embargo, cinco de las muestras (8%) rebasaron el límite máximo para BMA, y dos (3%) para CT (Cuadro 1, Figura 1). Lo que sugirió que en algunos casos no se siguieron adecuadamente las BPA.

E. coli se identificó solo en la muestra del productor 9, que se tomó el 15 de mayo de 2009.Aunque la prueba de diagnostico usada, no discrimina el serotipo de E. coli presente en las muestras. Su detección en los alimentos podría implicar un alto riego a la salud del consumidor, en especial cuando se han documentado muertes e innumerables pérdidas económicas por algunas cepas patogénicas como la O157:H7, O121:H19 y O26 (Tzschoppe et al, 2012).

En ninguna de las muestras se detectó la presencia de Salmonella. Sin embargo, se obtuvieron seis aislados que por sus características de crecimiento en los medios selectivos ASB (colonias grises con brillo metálico), XLD (Colonias rosas) y Hektoen (colonias verdes) resultaron sospechosas (Pascual y Calderón, 2000), por lo que se realizó un análisis de identificación por PCR (Figura 2), con éste se demostró que ninguno de los asilados correspondía al género Salmonella. Este patógeno es un contaminante común en hortalizas y se ha detectado en perejil, cilantro, brócoli, coliflor, lechuga, espinaca, apio y zanahoria expedidas en locales comerciales de la Ciudad de México e Hidalgo (Quiroz-Santiago et al., 2009; Miranda et al, 2009).

Por otra parte, la presencia de E. coli sugiere la exposición a materia fecal, y poca higiene durante la manipulación del nopal verdura. La fuente de contaminación posiblemente esté vinculada con el agua de riego, como se ha documentado en otras hortalizas (Ávila-Quezada et al, 2008); al uso de compostas mal tratadas y hechas a base de estiércoles, u operadores con malos hábitos de higiene (Beuchat, 2002; Johnston et al., 2006).

La manipulación de hortaliza pre cortadas o mínimamente procesadas, como la que se realiza en el corte de nopal verdura, puede aumentar el riesgo de contaminación, Badosa et al. (2008) reportaron que el procesamiento de hortalizas puede incrementar la carga de BMA y coliformes en una magnitud de un logaritmo. Éste efecto también se ha reportado en ensaladas cuyos valores de BMA incrementaron de 2.4 log UFCg^-1, para los productos frescos, a 5.8 log UFCg^-1 en las ensaladas (Seowa et al., 2012).

En México se han hecho pocos estudios para evaluar la calidad microbiológica de hortalizas destinadas a la exportación y comercialización nacional, y son aún menos los reportes de calidad sanitaria en nopal verdura. Los valores de BMA y CT determinados en este trabajo fueron inferiores a los reportados en otras hortalizas producidas en México, como lechuga y cilantro (García-Gómez et al, 2002); chile y tomate (Ávila-Quezada et al, 2008); perejil, tomate, cebollín, chile jalapeño y chile serrano (Gómez-Govea et al., 2012), cuyos rangos de BMA estuvieron entre 5.30 y 8 log UFC g^-1, y de CT entre 1.87 a 7 log NMP g^-1.

También fueron muy inferiores a los reportados en productos hortícolas mexicanos como cilantro, perejil, melón, brócoli y col importados por los Estados Unidos de América, cuyos rangos de BMA fueron de 5.95 a 6.09 log UFC g^-1 (Johnston et al, 2006).Aunque no se tienen datos o reportes específicos de los conteos de BMA y CT para nopal verdura bajo ningún esquema de producción, los bajos niveles identificados en este trabajo sugieren que el uso de BPA en la producción de nopal verdura contribuyó significativamente a reducir los riesgos de contaminación por microorganismos.

Algunas de las acciones recomendadas para reducir el riesgo de contaminación biológica en hortalizas, es establecer programas de monitoreo de las condiciones sanitarias a lo largo de la cadena de producción, implementar las BPA y un sistemas de rastreabilidad (Mattos et al, 2009). Sin embargo, es imprescindible que cada participante cumpla con las medidas implementadas para este fin, de esta forma, existe una mayor posibilidad de elevar los estándares de calidad requeridos para el mercado y al mismo tiempo, asegurar la inocuidad de los vegetales y los beneficios que ofrecen al consumidor.

Calidad toxicológica de cladodios de nopal verdura

Detección de residuos de plaguicidas

Se detectó clorpirifós etílico, ometoato, dimetoato, paratión metílico, malatión y bifentrina en 8% de las muestras analizadas durante junio y octubre de 2008, así como en enero y mayo de 2009 (Cuadro 2). La presencia de estos plaguicidas coincidió con la aplicación de malatión, paratión metílico dimetoato, y ometoato para el combate de la cochinilla del nopal (Dactylopius indicus) durante todo el ciclo agrícola; del picudo barrenador (Cactophagus spinolae) y picudo de las espinas (Cylindrocopturus birradddiatus) en abril a mayo; de thrips del nopal (Sericothrips opuntiae) en febrero y abril; de la chinche gris (Chelinidea tabulatus) de septiembre a diciembre; y de la chinche roja (Hesperolabops gelastops) de agosto a noviembre. Situación que pone en evidencia que algunos productores aún mantienen malas prácticas en el buen uso y manejo de agroquímicos que se presenta por el uso arraigado de algunos plaguicidas como malatión y paratión metílico, clorpirifós etílico y diazinon (Badii y Flores, 2001; Aldana-Madrid et al., 2008).

De acuerdo al listado de plaguicidas de uso agrícola (SENASICA, 2012), los productos que se encontraron en el nopal en Otumba, Estado de México no están autorizados para este cultivo, lo que indica la falta de cumplimiento a la normatividad nacional. Esta misma situación se presenta, si se consideran otros mercados como Estados Unidos de América, que restringe el uso de clorpirifós etílico, bifentrina y paratión metílico y no permite el uso de ometoato, sólo permite carbaril, diurón, glifosato y metaldehído con límites de residuos de 12, 0.05, 0.5 y 0.07 mg kg^-1, respectivamente (EPA, 2011). La presencia de plaguicidas en nopal verdura indica un riesgo latente para el consumidor, que se incrementa porque no es posible aplicar medidas correctivas para la eliminación del plaguicida (Pardo et al., 2011).

Conclusiones

Los resultados indicaron que 8% de las muestras no cumplió con las especificaciones para BMA, y 3% para los límites para CT. E. coli se encontró en una muestra y no se identificó la presencia de Salmonella. Únicamente 8% de las muestras de nopal presentó residuos de plaguicidas, de acuerdo a las concentraciones a las que fueron detectados se identificó un riesgo toxicológico bajo. La implementación de BPA en las unidades de producción de nopal verdura permitió el cumplimiento de los requisitos sanitarios para exportación; sin embargo, es necesario que los productores reconozcan la importancia del cumplimiento total de las BPA para reducir de forma significativa los riesgos de contaminación.

Agradecimientos

Los autores(as) agradecen al Comité de Sanidad Vegetal Estado de México (CESAVEM) y a la sociedad rural PRONACUA, S. C. de R. L. de C. V. por su apoyo para la realización de este estudio, así como al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) por la beca otorgada a los estudiantes involucrados en la investigación.

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