Clostridium botulinum y Clostridium perfringens son bacilos anaeróbicos Gram positivos, formadores de esporas, responsables de dos formas distintas de enfermedades transmitidas por los alimentos. C. botulinum produce neurotoxina botulínica (BoNT), la toxina biológica más potente conocida, que causa el botulismo, una enfermedad neuroparalítica potencialmente mortal. La NTBo se clasifica en siete serotipos (A-G), siendo los tipos A, B, E y F los que causan enfermedades en humanos. La toxina es termolábil (se inactiva tras 5 minutos a 85°C) y actúa escindiendo las proteínas SNARE, impidiendo la liberación de acetilcolina en las uniones neuromusculares.
Las esporas de C. botulinum son muy resistentes al calor, con valores de D₁₂₁ de alrededor de 0,2 minutos para las cepas proteolíticas de tipo A y B más resistentes. Esta resistencia al calor sustenta el concepto de “cocción botulínica” o 12D para alimentos enlatados con bajo contenido de ácido, que requiere un proceso térmico equivalente a 3 minutos a 121,1 °C para lograr una reducción de 12 log en las esporas de C. botulinum. Esta norma constituye la base de la esterilización comercial. Los síntomas del botulismo incluyen parálisis flácida descendente, visión borrosa, disfagia e insuficiencia respiratoria. El botulismo infantil resulta de la ingestión de esporas (comúnmente de la miel) y la posterior producción de toxinas en el intestino.
Clostridium perfringens tipo A produce enterotoxina de C. perfringens (CPE), que causa una gastroenteritis autolimitada con diarrea y calambres abdominales, generalmente entre 8 y 16 horas después de la ingestión. C. perfringens es omnipresente en el suelo y el tracto intestinal de animales y humanos. Las esporas sobreviven a la cocción y germinan durante un enfriamiento lento o un mantenimiento inadecuado del calor (abuso de temperatura en el rango de 15 a 50 °C). Las células vegetativas se multiplican rápidamente en los alimentos y, cuando se ingieren, esporulan en el intestino liberando la enterotoxina. La afección es una de las enfermedades transmitidas por alimentos más comúnmente reportadas en entornos institucionales.
La detección de C. botulinum implica un bioensayo en ratón para la detección de toxinas, PCR para genes BoNT y cultivo en medios selectivos como el agar yema de huevo (lipasa positiva). C. perfringens se enumera mediante siembra en placas sobre agar triptosa sulfito cicloserina (TSC) con incubación anaeróbica. El control de C. botulinum en los alimentos depende de lograr la esterilidad comercial, controlar la actividad del agua (aw < 0,93), el pH (por debajo de 4,6) o el uso de conservantes (nitrito, sorbato). Para C. perfringens, el enfriamiento rápido de los alimentos cocidos (de 57°C a 21°C en 2 horas) y el mantenimiento adecuado del calor por encima de 60°C previenen la germinación y el crecimiento de las esporas. C. botulinum es el organismo objetivo de los procesos de esterilización comercial (concepto 12D). Los planes HACCP para alimentos enlatados abordan el control de esporas. Las bacterias formadoras de esporas también causan el deterioro de los alimentos procesados térmicamente.
