‘Oumuamua (1I / 2017 U1) es el primer objeto de origen interestelar observado en el sistema solar. Recientemente, Micheli et al. (2018) informaron que ‘Oumuamua mostró desviaciones de una órbita Kepleriana en una alta importancia estadística. El descubrimiento del objeto asteroide interestelar (ISA) —1I/2017 ‘Oumuamua –  Suscitó preguntas naturales sobre su origen, algunas relacionadas con su falta de actividad cometaria, lo que sugiere una composición refractaria. Esta semana se ha puesto de moda, por lo que platicaremos un poco sobre la información que se tiene. Las referencias se encuentran al final de la entrada, una vez más, gracias por visitar.

El 19 de octubre de 2017, el Telescopio de Inspección Panorámica y el Sistema de Respuesta Rápida-1 (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System-1 o Pan-STARRS-1) en Hawaii anunció la primera detección de un asteroide interestelar, llamado 1I/2017 U1 (Popularmente conocido como ‘Oumuamua). En los meses que siguieron, se realizaron múltiples observaciones de seguimiento que permitieron a los astrónomos tener una mejor idea de su tamaño y forma, mientras que también reveló que tenía las características de un cometa y un asteroide.

Curiosamente, también ha habido algunas especulaciones de que, en función de su forma, “‘Oumuamua podría ser realmente una nave espacial interestelar (Breakthrough Listen lo monitorizó en busca de señales de señales de radio). Un nuevo estudio realizado por un par de astrónomos del Centro Smithsonian de Astrofísica de Harvard (Harvard Smithsonian Center for Astrophysics –CfA) lo ha llevado un paso más allá, lo que sugiere que ‘Oumuamua puede ser en realidad una vela ligera de origen extraterrestre.

El estudio, “¿Podría la presión de la radiación solar explicar la ‘Aceleración peculiar de ‘Oumuamua?” (Could Solar Radiation Pressure Explain ‘Oumuamua’s Peculiar Acceleration?), que apareció recientemente en línea, fue realizado por Shmuel Bialy y el Prof. Abraham Loeb. Mientras que Bialy es un investigador postdoctoral en el Instituto de Teoría y Computación (Institute for Theory and Computation – ITC) de CfA, el Prof. Loeb es el director del ITC, Frank B. Baird Jr. Professor of Science en la Universidad de Harvard y el presidente principal de Breakthrough Starshot Advisory Committee.

Recapitulando, ‘Oumuamua fue visto por primera vez por Pan-STARRS-1 40 días después de que hizo su pase más cercano al Sol (El 9 de septiembre de 2017). En este punto, estaba a aproximadamente 0.25 UA del Sol (Un cuarto de la distancia entre la Tierra y el Sol), y ya estaba saliendo del Sistema Solar. En ese momento, los astrónomos notaron que parecía tener una alta densidad (Indicativa de una composición rocosa y metálica) y que estaba girando rápidamente.

Si bien no mostró signos de desgasificación al pasar cerca de nuestro Sol (Lo que habría indicado que era un cometa), un equipo de investigación pudo obtener espectros que indicaban que “‘Oumuamua estaba más helado de lo que se pensaba”. Luego, cuando comenzó a abandonar el Sistema Solar, el Telescopio Espacial Hubble tomó algunas imágenes finales de ‘Oumuamua que reveló algún comportamiento inesperado.

Después de examinar las imágenes, otro equipo de investigación internacional descubrió que ‘Oumuamua había aumentado en velocidad, en lugar de disminuir, tal como se esperaba. La explicación más probable, afirmaron, era que “‘Oumuamua estaba descargando material de su superficie debido al calentamiento solar (También conocido como desgasificación)”. La liberación de este material, que es consistente con la forma en que se comporta un cometa, le daría al ‘Oumuamua el empuje constante que necesitaba para lograr este aumento de velocidad.

A esto, Bialy y Loeb ofrecen una contra explicación. Si ‘Oumuamua era en realidad un cometa, ¿Por qué entonces no experimentó desgasificación cuando estaba más cerca de nuestro Sol? Además, citan otras investigaciones que mostraron que si la desgasificación fuera responsable de la aceleración, también habría provocado una rápida evolución en el giro de ‘Oumuamua (Que no se observó).

Básicamente, Bialy y Loeb consideran la posibilidad de que ‘Oumuamua podría ser, de hecho, una vela ligera, una forma de nave espacial que depende de la presión de radiación para generar propulsión, similar a lo que está trabajando en el Breakthrough Starshot. Similar a lo que está previsto para Starshot, esta vela ligera puede ser enviada desde otra civilización para estudiar nuestro Sistema Solar y buscar signos de vida. Como lo explicó el profesor Loeb:

“Explicamos el exceso de aceleración de ‘Oumuamua lejos del Sol como resultado de la fuerza que la Luz del Sol ejerce sobre su superficie. Para que esta fuerza explique el exceso de aceleración medida, el objeto debe ser extremadamente delgado, del orden de una fracción de milímetro de espesor, pero de decenas de metros de tamaño. Esto hace que el objeto sea liviano para su área de superficie y le permite actuar como una vela ligera. Su origen podría ser natural (En el medio interestelar o discos protoplanetarios) o artificial (Como una sonda enviada para una misión de reconocimiento en la región interior del Sistema Solar)”.

Basándose en esto, Bialy y Loeb calcularon la probable forma, el grosor y la relación masa-área que tendría un objeto tan artificial. También intentaron determinar si este objeto podría sobrevivir en el espacio interestelar, y si podría o no resistir las tensiones de tracción causadas por la rotación y las fuerzas de marea.

Lo que encontraron fue que una vela que solo tenía una fracción de milímetro de espesor (0.3-0.9 mm) sería suficiente para que una lámina de material sólido sobreviviera el viaje a través de toda la galaxia, aunque esto depende en gran medida de la densidad de masa de ‘Oumuamuam. Gruesa o delgada, esta vela podría soportar colisiones con granos de polvo y gas que impregnan el medio interestelar, así como fuerzas centrífugas y de marea.

En cuanto a lo que estaría haciendo una vela ligera extraterrestre en nuestro Sistema Solar, Bialy y Loeb ofrecen algunas explicaciones posibles para eso. Primero, sugieren que la sonda puede ser realmente una vela difunta que flota bajo la influencia de la gravedad y la radiación estelar, similar a los desechos de los naufragios de barcos que flotan en el océano. Esto ayudaría a explicar por qué Breakthrough Listen no encontró evidencia de transmisiones de radio.

Loeb ilustró aún más esta idea en un artículo reciente que escribió para Scientific American, donde sugirió que “‘Oumuamua podría ser el primer caso conocido de una reliquia artificial que flotaba en nuestro Sistema Solar desde el espacio interestelar. Además, señala que las velas ligeras con dimensiones similares han sido diseñadas y construidas por humanos, incluido el proyecto IKAROS) diseñado por los japoneses y la Starshot Initiative con la que está involucrado.

“Esta oportunidad establece una base potencial para una nueva frontera de la arqueología espacial, a saber, el estudio de las reliquias de civilizaciones pasadas en el espacio”, escribió Loeb. “Encontrar evidencia de basura espacial de origen artificial proporcionaría una respuesta afirmativa a la antigua pregunta: ¿Estamos solos? Esto tendría un impacto dramático en nuestra cultura y agregaría una nueva perspectiva cósmica a la importancia de la actividad humana “.

Por otro lado, como menciona Loeb ‘Oumuamua podría ser una pieza activa de tecnología alienígena que vino a explorar nuestro Sistema Solar, de la misma manera que esperamos explorar Alpha Centauri utilizando Starshot y tecnologías similares:

“La alternativa es imaginar que ‘Oumuamua estaba en una misión de reconocimiento. La razón por la que contemplo la posibilidad de reconocimiento es que la suposición de que ‘Oumumua siguió una órbita aleatoria requiere la producción de ~10^{15} tales objetos por estrella en nuestra galaxia. Esta abundancia es hasta cien millones de veces más de lo que se espera del Sistema Solar, según un cálculo que hicimos en 2009. Una sobreabundancia sorprendentemente alta, a menos que ‘Oumuamua sea una investigación específica en una misión de reconocimiento y no sea miembro de una población aleatoria de objetos.”

Según Loeb, también está el hecho de que la órbita de ‘Oumuamua la llevó a 0.25 UA del Sol, que es una buena órbita para interceptar la Tierra sin experimentar demasiada radiación solar. Además, llegó a 0.15 UA de la Tierra, lo que podría haber sido el resultado de correcciones orbitales diseñadas para facilitar un sobrevuelo.

Alternativamente, afirma que es posible que se envíen cientos de estas sondas para que una de ellas se acerque lo suficiente a la Tierra para estudiarla. El hecho de que Pan STARRS-1 apenas detectó ‘Oumuamua en su enfoque más cercano podría ser visto como una indicación de que hay muchos otros objetos similares que no fueron detectados, lo que refuerza el caso de que ‘Oumuamua sea una de muchas de esas sondas.

Teniendo en cuenta que los astrónomos concluyeron recientemente que nuestro Sistema Solar probablemente ha capturado miles de objetos interestelares como ‘Oumuamua, esto abre la posibilidad de futuras detecciones que podrían ayudar a probar (O refutar) el caso de una vela ligera interestelar.

Naturalmente, Bialy y Loeb reconocen que todavía hay demasiadas incógnitas para decir con certeza qué es realmente ‘Oumuamua. E incluso si resulta que es una pieza de roca natural, todos los demás asteroides y cometas que se han detectado anteriormente tienen proporciones de masa a área de magnitud mayor que las estimaciones actuales para ‘Oumuamua.

Eso, y el hecho de que la presión de radiación parece ser capaz de acelerarla, significaría que ‘Oumuamua representa una nueva clase de material interestelar delgado que nunca antes se había visto. Si es verdad, eso abre un nuevo conjunto de misterios, por ejemplo, cómo se produjo ese material y por qué (¿O quién?).

Si bien ha estado fuera del alcance de nuestros telescopios durante casi un año, ‘Oumuamua seguramente seguirá siendo objeto de un intenso estudio durante muchos años. ¡Y puedes apostar que los astrónomos estarán atentos a más!

Referencias

Breakthrough Initiatives

Breakthrough Listen

Breakthrough listen releases initial results and data from observations of ‘Oumuamua

Breakthrough Starshot Initiative

Small Solar Power Sail Demonstrator “IKAROS”

JAXA Japan Aerospace Exploration Agency Website

Could Solar Radiation Pressure Explain ‘Oumuamua’s Peculiar Acceleration?

Shmuel Bialy, Abraham Loeb

How to Search for Dead Cosmic Civilizations

Abraham Loeb

Non-gravitational acceleration in the trajectory of 1I/2017 U1 (‘Oumuamua)

Micheli et al. (2018)

Spin Evolution and Cometary Interpretation of the Interstellar Minor Object 1I/2017 ‘Oumuamua

Roman R. Rafikov

Ya han aprendido que los microorganismos patógenos pueden controlarse alterando las recetas de los productos. Las medidas de control relacionadas con las recetas (Que individualmente o en combinación con otros factores como la refrigeración, dan como resultado productos más inocuos), incluyen agregar ácido, reducir la cantidad de agua disponible en el producto y agregar conservadores. Esta entrada proporciona una guía práctica sobre cómo configurar estas medidas de control, relacionadas con las recetas.

En algunos casos, lo que aprenda aquí puede hacer que se dé cuenta de que necesita “modificar” una receta para que sea más inocua. Si su receta no se puede adaptar lo suficiente para garantizar la inocuidad de su producto hasta el momento en que está en manos del consumidor, tal vez la receta debe ser descartada. En otros casos, puede descubrir que su producto ya cuenta con la protección adecuada sin necesidad de cambiar la receta.

Los productos alimenticios que dependen en gran medida de los siguientes controles no se tratarán en esta entrada:

• Procesamiento térmico y técnicas de envasado que logran la “esterilidad comercial” (Es decir, enlatado tradicional).
• Almacenamiento congelado: el almacenamiento congelado correcto evita el crecimiento de todos los microorganismos.
• Alimentos secos y semi-deshidratados (Menos del 25% de agua): El bajo contenido de agua disponible inhibe el crecimiento de patógenos.

Adición de Ácido

La adición de ácido a los alimentos reduce el pH, que es una medida de acidez. El pH se mide en una escala de 0 a 14: Un pH de 7 es neutro; un pH por encima de 7 es alcalino; y un pH por debajo de 7 es ácido. Cuanto más bajo sea el pH de la comida, más inocua será, porque los patógenos tienen más dificultades para crecer y las esporas bacterianas inactivas no se activan fácilmente en ambientes ácidos.

Muy pocos alimentos tienen un pH superior a 7 porque la mayoría de los alimentos contienen naturalmente algún ácido. Los “alimentos bajos en ácido” tienen un pH superior a 4.6. Los “alimentos con alto contenido de ácido” tienen un pH inferior a 4.6.

Los alimentos que pueden requerir ácido adicional para reducir el riesgo de crecimiento de patógenos incluyen salsas frescas, salsas para pasta, mayonesa y aderezos. Estos alimentos están generalmente en la categoría de bajo contenido de ácido, o tienen un pH cercano a 4.6 y necesitan que su pH se reduzca a menos de 4.6 mediante la adición de ácido adicional.

Es un requisito común que todas las frutas y verduras en salmuera, aceite, vinagre o agua no deban tener un pH superior a 4.6. Esto significa que deben tener un pH final de 4.6 o inferior (Ácido alto). Los alimentos enlatados suelen estar exentos de estas regulaciones.

Los diferentes ácidos permitidos para su uso en alimentos incluyen acético, cítrico, láctico, málico y tartárico. Los dos ácidos más utilizados por las pequeñas empresas alimentarias son el ácido acético (En forma de vinagre) y el ácido cítrico (Ya sea a partir de jugo de limón o en polvo). Los otros ácidos permitidos se usan más raramente porque son bastante caros en comparación y sus sabores no siempre son compatibles con el producto.

Se encuentran disponibles diferentes formas de ácido acético y cítrico y la concentración de ácido contenida en cada tipo varía. Por ejemplo, el vinagre blanco comprado en un supermercado generalmente contiene alrededor del 4% de ácido acético, mientras que los vinagres de mayor volumen disponibles para la fabricación de alimentos contienen más (Por ejemplo, 10% de ácido acético).

Puede elegir usar ácido acético o ácido cítrico en su producto, o una combinación de ambos. El ácido cítrico reduce el pH más eficazmente que el acético, pero el ácido acético tiene una mejor acción conservadora. La elección de qué ácido usar dependerá del tipo de producto que esté elaborando y de qué tan bien el sabor del ácido se ajuste al sabor del producto. El sabor y el aroma del ácido acético son notablemente más fuertes que el ácido cítrico. La mejor manera de ajustar el pH de su producto y aún estar satisfecho con su sabor es un enfoque de prueba y error. También es posible que desee experimentar con diferentes niveles de azúcar en su producto, que pueden “equilibrar” la acidez del ácido.

Evite hacer demasiadas suposiciones con respecto al pH de su producto. Puede pensar que debido a que el ingrediente principal es ácido, el pH general estará por debajo de 4.6 (Alto contenido de ácido); Este puede no ser siempre el caso y siempre es más seguro medir el pH de su producto final.

Hay dos formas de medir el pH de los alimentos: Tiras reactivas de pH o un electrodo medidor de pH.

A menos que su producto esté por debajo de pH 4, debe usarse un medidor de pH porque ofrece un mayor nivel de precisión. Antes de medir el pH de su producto, es esencial que esté en forma líquida y que las piezas sólidas se dispersen uniformemente; Esto se logra mejor haciendo puré. Use una parte de agua desionizada por una parte de sólido para hacer puré; Es decir, mitad agua y mitad comida. Medir el pH de la mezcla resultante. Si observa que la lectura cambia cuando mueve la sonda del medidor de pH, es posible que deba hacer un puré más de la muestra o esperar hasta que la lectura se estabilice. El tiempo requerido dependerá del tipo de producto que esté probando.

Los alimentos que se han conservado en aceite y vinagre, y los alimentos que contienen ingredientes con un alto nivel de proteínas (Por ejemplo, carne), son casos especiales.

pH 4.6 e inocuidad alimentaria.

Clostridium botulinum, un patógeno peligroso, produce esporas resistentes al calor y células vegetativas que no pueden activarse o crecer por debajo de pH 4.6.

Si el pH de su producto es superior al pH 4.6 (baja acidez), existe el riesgo de que las células de C. botulinum crezcan en su producto y produzcan una toxina mortal.

Los alimentos en esta categoría deben ser:

• Almacenados refrigerados estrictamente a 5°C o menos para retardar el crecimiento celular, pero solo por un tiempo restringido (Dependiendo de los otros controles que se hayan utilizado).
• Congelado almacenado para prevenir el crecimiento celular.
• Procesado a temperaturas superiores a 100°C durante un tiempo predeterminado, en envases herméticos al aire y al aire, para eliminar cualquier botulinum presente y evitar que vuelva a contaminar el producto (Es decir, logrando la esterilidad comercial). Este tipo de procesamiento no debe realizarse sin buscar primero el asesoramiento de un profesional experto.

El último método es cómo se preparan los alimentos enlatados poco ácidos y estables en la estantería, y el proceso mínimo requerido se denomina comúnmente “cocina botulínica”. La mayoría de las personas que preparan alimentos a pequeña escala no tendrán acceso al equipo especializado requerido para lograr adecuadamente una cocción botulínica completa.

El uso de temperaturas de calentamiento más bajas puede lograr productos inocuos y estables en la estantería, pero primero el pH de todos los componentes del producto debe reducirse por debajo de pH 4.6 (Lo que lo hace alto en acidez).

Conservación de vegetales y hierbas en aceite (Sin pasteurizar)

Muchas pequeñas empresas hacen vegetales sin pasteurizar embotellados en aceite y aceites aromatizados con hierbas. Los tipos de productos incluyen ajo picado, ajo entero, tomates secados al sol, aceitunas, chiles, jengibre, berenjena asada, pimiento asado, champiñones y aceites con infusión de hierbas.

A menos que estén correctamente preparados, estos productos representan un riesgo real de enfermedades transmitidas por los alimentos. Esto fue demostrado por dos brotes de botulismo en los años 80, una grave enfermedad transmitida por los alimentos causada por la toxina del Clostridium botulinum, en los Estados Unidos y Canadá. Debido a que C. botulinum puede crecer en entornos en los que no hay oxígeno, suspender los alimentos bajos en ácido (Por encima de pH 4.6) en aceite crea un ambiente ideal para que esto ocurra.

Para garantizar la inocuidad de estos productos, se especifica que no deben tener un pH superior a 4.6.

La forma correcta de preparar estos productos de manera inocua es agregar vinagre a las verduras antes de añadir el aceite. Si se usa vinagre doméstico estándar que contiene 4% de ácido acético, al menos una cuarta parte del peso total de vegetales o hierbas (Sin incluir el aceite) debe ser como vinagre. Por ejemplo, para hacer una mezcla de 400g de ajo y vinagre, use 300g de ajo y 100g de vinagre. Una vez que se ha agregado el vinagre, deje reposar la mezcla durante 24 a 48 horas y luego verifique que el pH esté muy por debajo de 4.6. Una vez que el pH está por debajo de 4.6, se puede agregar el aceite.

Para verificar el pH después de embotellar, debe quitar las verduras, eliminar la mayor cantidad de aceite posible con una toalla de papel y luego hacer puré.

Una vez que haya calculado la cantidad de ácido que debe agregarse a la cantidad de vegetales o hierbas, siempre debe pesar la cantidad correcta de cada uno y usar siempre la misma concentración de ácido. Después de agregar el ácido y antes de agregar el aceite, también debe medir y registrar el pH de cada lote de producto. De esta manera usted tiene un registro de que el ácido se agregó correctamente a cada lote.

Además de esta etapa de acidificación, es posible que deba refrigerar estos productos para evitar el crecimiento de microorganismos que deterioran, como las levaduras y los mohos.

Dips hechos con una base de yogur

Debido a que el yogur es un alimento altamente ácido con un pH de alrededor de 4, no puede soportar el crecimiento de microorganismos patógenos. ¿Qué sucede cuando empiezas a agregar alimentos bajos en acidez al yogur? Esto diluye el ácido en el yogur, dando como resultado un producto con un pH final más alto que el yogur original.

Tomemos, por ejemplo, el tradicional dip griego, tzatziki. La adición de pepino y ajo a la base de yogur puede llevar el pH del producto final a cerca de 4.6, quizás incluso por encima de 4.6 (Lo que lo hace poco ácido). Entonces sería necesario agregar un poco de ácido a la inmersión hasta que el pH final esté muy por debajo de 4.6 (Alta acidez).

Productos que contienen carne cocida o cruda (Cortes enteros, trozos o picados)

Todas las carnes y alimentos de carne son alimentos poco ácidos, con un pH superior a 4.6. Intentar bajar el pH de estos por debajo de 4,6 puede ser muy difícil de lograr porque el ácido generalmente no penetra muy bien en la carne. Esto hace que la carne sea más difícil de acidificar que otros alimentos, como los vegetales.

Si su producto contiene una mezcla de carne y otros ingredientes, digamos como salsa, debe medir el pH de la carne por separado de la salsa. Enjuague cualquier salsa de la carne con agua desionizada, pese la carne y luego agregue un peso igual de agua desionizada antes de hacer el puré. No debe hacer puré de la carne y la salsa antes de medir el pH. Esto le puede dar una falsa confianza en la inocuidad de su producto si esto resulta en un pH general por debajo de 4.6. Aunque el crecimiento de patógenos estará restringido en la salsa, no estará restringido dentro del componente de carne.

Nota importante: en general, los productos que contienen carne no deben depender de un pH reducido como único control de inocuidad alimentaria, ya que el pH no se puede ajustar de manera confiable por debajo de 4.6.

Reduciendo el agua disponible en los alimentos

Como se describe en la entrada Peligros de Inocuidad Alimentaria, los microorganismos requieren una cierta cantidad de agua disponible en los alimentos para sobrevivir y crecer. El control de la cantidad de agua disponible en su producto puede restringir el crecimiento microbiano.

El término “actividad del agua” se usa para describir la disponibilidad de agua en los alimentos, y puede verlo abreviado como a_w. La escala de actividad del agua se extiende desde cero (Hueso seco) hasta uno (Agua pura).

La actividad de agua no significa simplemente la cantidad de agua que usa en una receta: se relaciona con la capacidad de unión de agua de los ingredientes utilizados. Si el agua está ligada a los ingredientes, no está disponible para apoyar el crecimiento de microorganismos. Las bacterias, la levadura y el moho no pueden crecer en absoluto en productos con baja actividad de agua, o pueden crecer muy lentamente.

Ejemplos de productos con poca actividad acuosa son la mermelada y las anchoas. La mermelada contiene aproximadamente un 40% de agua, pero debido a que la mermelada tiene una gran cantidad de azúcar disuelta en el agua, esta agua está “atada” o ligada. El agua en las anchoas, por otro lado, está limitada por una alta concentración de sal.

Algunos ejemplos de diferentes tipos de alimentos y sus actividades de agua se muestran en la tabla a continuación.

Al igual que Clostridium botulinum tiene un punto de corte para el crecimiento a pH 4.6, hay ciertos puntos de corte asociados con la actividad del agua y el crecimiento de patógenos. Los alimentos se pueden hacer más inocuos al reducir la actividad del agua por debajo del nivel en el que los patógenos pueden crecer.

Las técnicas utilizadas para reducir la actividad del agua incluyen:

• Eliminación de agua, por ejemplo, secado o evaporación.
• Agregar ingredientes que se unirán al agua, por ejemplo, agregar agentes de curado y/o sal a la carne o agregar azúcar para hacer mermelada.

La sal y el azúcar se usan comúnmente para reducir la actividad del agua, y se pueden usar diferentes formas para adaptarse a su producto en particular; por ejemplo, usar jarabe de azúcar en lugar de gránulos de azúcar. Diferentes azúcares tienen diferentes habilidades para controlar la actividad del agua. La glucosa (Dextrosa) es más efectiva que la sacarosa (Azúcar de caña), la cual, a su vez, es más efectiva que algunas maltodextrinas (Derivadas del almidón).

Los azúcares también tienen diferentes niveles de dulzura. Por ejemplo, la glucosa es solo alrededor del 60% tan dulce como la sacarosa; La fructosa es el azúcar más dulce, y se estima que es el doble de dulce que la sacarosa. El glicerol (O glicerina), un líquido de sabor dulce, es muy eficaz para disminuir la actividad del agua.

El uso del empaque apropiado lo ayudará a mantener la actividad de agua deseada en su producto. Esto es particularmente importante si usa fructosa para controlar la actividad del agua porque tiende a absorber la humedad del aire. Si usa fructosa, debe almacenarse en condiciones a prueba de humedad. En una entrada futura se proporcionarán consejos para elegir los tipos de embalaje adecuados.

Actividad de Agua e Inocuidad Alimentaria

Productos almacenados a temperatura ambiente:

Staphylococcus aureus puede crecer y producir toxinas en productos con una actividad de agua superior a 0.85 y una temperatura de almacenamiento de 10°C o superior. La actividad del agua de las carnes secas no debe ser superior a 0.85; esto es para prevenir el crecimiento y la producción de toxinas por S. aureus en estos tipos de productos, que generalmente se almacenan a temperatura ambiente (Por ejemplo, carne seca).

Productos almacenados bajo refrigeración:

Existe un tipo de Clostridium botulinum que puede crecer y producir toxinas a temperaturas tan bajas como 3°C en alimentos con un pH superior a 4.6. Sin embargo, solo puede hacer esto en alimentos con una actividad de agua superior a 0.97. Debido a que no es práctico almacenar productos más refrigerados por debajo de 3°C a lo largo de todo su ciclo de almacenamiento y distribución, la reducción de la actividad de agua de los productos a 0.97 o por debajo es una manera de controlar el crecimiento de este tipo de C. botulinum. El almacenamiento de alimentos a 5°C o menos controlará el crecimiento del otro tipo de C. botulinum.

Medición de pH y Actividad de Agua

Antes de salir y comprar un medidor de pH y actividad de agua, debe considerar si necesita medir estos valores. La siguiente tabla le da una guía para diferentes tipos de productos.

Si ha determinado que el pH o la actividad del agua de sus productos funciona como medida de control para asegurar la inocuidad de los alimentos, no debe realizar ningún cambio en su receta que pueda alterarlos sin volver a realizar la medición para verificar que los nuevos valores aún se encuentran dentro del “rango seguro”.

Cambiando la receta del producto (Relacionado con a_w)

En Inglaterra, durante 1989, se produjo un brote de botulismo causado por las enfermedades transmitidas por los alimentos, causado por la toxina de Clostridium botulinum. Veinticinco personas fueron afectadas y una persona murió. El puré de avellanas utilizado para dar sabor al yogur causó el brote.

Normalmente, el puré contenía suficiente azúcar para mantener la actividad del agua en un nivel donde C. botulinum no podía reproducirse. Esto significaba que solo se requería un proceso de calor de pasteurización ligera para la inocuidad del producto. Sin embargo, el fabricante decidió hacer una versión baja en azúcar y reemplazó el azúcar con un edulcorante artificial. Esto elevó significativamente la actividad del agua, a un nivel donde C. botulinum podría reproducirse.

El puré ahora requería una cocción específica para controlar el crecimiento de C. botulinum. Sin embargo, debido a que el fabricante no consideró el efecto que tendría cambiar la receta en la inocuidad del producto, continuó utilizando un proceso de calor de pasteurización ligera. En consecuencia, C. botulinum se reprodujo y produjo toxina en el puré.

Agregando conservadores químicos

Los conservadores químicos son aditivos alimentarios que prolongan la vida útil de los alimentos al protegerlos contra el deterioro causado por los microorganismos. Algunos también desempeñan un papel en la mejora de la inocuidad de los alimentos, y estos son el enfoque de este segmento.

Hay varios conservadores químicos permitidos para su uso en alimentos; Estos se especifican en los reglamentos legales de cada país. No se permite la adición de ningún otro conservante químico, es decir, los que no estén aprobados por la legislación local. Las normas suelen especificar en qué alimentos está permitido cada conservador y, en la mayoría de los casos, la concentración máxima que puede agregar. En algunos casos, en lugar de una concentración específica, las normas establecen que el nivel de un conservador permitido en un tipo de alimento específico debe estar de acuerdo con las Buenas Prácticas de Manufactura (BPM.

Nitritos y Nitratos

El uso de nitritos y nitratos (Potasio y sales de sodio) está permitido en algunos tipos de productos pequeños para detener la activación y el crecimiento de ciertas bacterias patógenas formadoras de esporas, en especial Clostridium botulinum.

Los productos cárnicos y de pescado curados reciben un proceso de calor relativamente suave, que reduce el número de células bacterianas en el producto, pero tiene poco efecto sobre las esporas resistentes al calor. El uso preservativo, junto con el almacenamiento a 5°C o menos, o el secado para reducir la actividad del agua, es esencial para mantener la inocuidad de estos productos.

Los tipos de productos pequeños discutidos incluyen carnes fermentadas crudas y cocidas, carnes y pescados curados, y algunos productos especiales como el paté. Las normas son una lectura esencial para cualquiera que intente producir pequeños productos.

Los nitritos y los nitratos son químicos relativamente tóxicos y se requiere mucho cuidado para garantizar que nunca se excedan los niveles permitidos. Se especifican diferentes niveles máximos para diferentes categorías de productos; Consulte los requisitos legales de su país para más detalles.

Ocasionalmente ocurren incidentes en los que un error además de curar las sales ha provocado enfermedades en el consumidor. Las premezclas de curado contienen instrucciones para la adición correcta de sales de curado y deben seguirse estrictamente. Si está pesando sus propios conservantes, debe controlar estrictamente el procedimiento para que no se produzcan errores.

Nisina

La nisina es otro conservador que inhibe la activación de las esporas bacterianas, evitando que se conviertan en células y crezcan. Se utiliza principalmente en la industria del queso para prevenir el deterioro causado por el “soplado” tardío de los quesos debido al crecimiento de bacterias formadoras de esporas.

La nisina también se usa para controlar las esporas bacterianas en productos de panadería con alto contenido de humedad. Estos productos han sido ocasionalmente implicados en brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos causados por Bacillus cereus, que es capaz de sobrevivir a los leves procesos de cocción involucrados.

Algunas otras categorías de productos en las que se permite la nisina son (Siempre recuerden revisar los requisitos legales aplicables):

• Productos de jitomate (con un pH inferior a 4.5).
• Preparaciones de frutas y verduras (incluida la pulpa).
• Productos elaborados de carne, aves y caza en cortes o piezas enteras.
• Postres, salsas y bocadillos a base de lácteos y grasas.
• Salsas y aderezos.

Se permite el uso de nisina en productos permitidos de acuerdo con las BPM, y no tiene una concentración máxima permitida especificada.

Dióxido de Azufre y Sulfitos

El dióxido de azufre y los sulfitos (Sodio y potasio) están permitidos para su uso en una gran variedad de alimentos para controlar el crecimiento de microorganismos del deterioro, como las levaduras y los mohos en jugos de frutas y vegetales. También están permitidos en algunos otros productos, especialmente en embutidos, donde son efectivos para prolongar la vida útil y controlar el crecimiento de algunas bacterias patógenas.

El dióxido de azufre puede causar reacciones severas en personas sensibles y puede desencadenar ataques de asma en personas susceptibles. Una referencia de uso es que la concentración de más de 10 mg por kg de alimento se indique en la etiqueta para advertir a los consumidores sensibles de su presencia. Esto es necesario incluso cuando está presente en su producto solo porque fue agregado a una de sus materias primas por otro fabricante. Los límites de concentración especificados en los requisitos legales deben seguirse estrictamente y deben tomarse precauciones para asegurarse de que se agreguen las cantidades correctas a cada lote de productos. Aunque el dióxido de azufre se elimina cuando los alimentos se calientan, algunos permanecerán unidos al alimento y aún estarán activos en el producto final. Es posible que deba instalar un laboratorio para determinar el contenido de dióxido de azufre en sus productos finales.

El dióxido de azufre suele estar permitido en la carne, pero no en carne molida. Hay una historia de que el dióxido de azufre se agregó ilegalmente a la carne molida porque ayuda a mantener el color rojo fresco de la carne a medida que envejece. Esto puede representar un peligro para la salud de aquellas personas que son sensibles a este químico pero que no esperan que la carne molida lo contenga.

Benzoato de Sodio

El benzoato de sodio es una sal de ácido benzoico, que se encuentra de forma natural en arándanos, ciruelas pasas, ciruelas, ciruelas, canela, clavo de olor maduro y manzanas, y se utiliza como conservante en fórmulas de cosméticos y productos de cuidado personal como ingrediente de fragancia, ingrediente enmascarante, agente anticorrosivo y, más frecuentemente, como conservador.

Como conservador, evita que bacterias y hongos se desarrollen en productos y fórmulas y cambien sus composiciones. Cuando se combina con cafeína en Benzoato de Sodio y Cafeína, puede tener un efecto protector solar, y proporcionar protección UVB con actividad antioxidante.

El benzoato de sodio es un tipo común de conservador alimenticio y es la sal sódica del ácido benzoico. Los fabricantes de alimentos fabrican benzoato de sodio sintetizando juntos los compuestos, hidróxido de sodio y ácido benzoico. Además de su uso como conservador alimentario, el benzoato de sodio tiene otras funciones en la producción de alimentos. Hay algunos efectos secundarios asociados con el consumo excesivo de benzoato de sodio en los alimentos.

El benzoato de sodio preserva los alimentos al tener propiedades antifúngicas, protegiendo los alimentos de la invasión de hongos que causan que los alimentos se estropeen y potencialmente te enfermen. El benzoato de sodio actúa entrando en las células individuales del alimento y equilibrando su nivel de pH, aumentando la acidez general del alimento. Al reducir el pH intracelular de ciertos alimentos, el benzoato de sodio crea un ambiente en el que los hongos no pueden crecer y propagarse.

Efectos secundarios del benzoato de sodio

El benzoato de sodio, cuando se combina con la vitamina C, forma benceno. El benceno es un carcinógeno y se sabe que contribuye a la formación de muchos tipos diferentes de cáncer. Sin embargo, los productos alimenticios que contienen tanto vitamina C como benzoato de sodio expresan niveles de benceno que están por debajo del límite peligroso.

La Cosmetics Database encontró preocupaciones con respecto al cáncer, toxicidad para el desarrollo y la reproducción, toxicidad del sistema orgánico, irritación y cambios celulares bioquímicos con Benzoato de Sodio como ingrediente en cosméticos y productos de cuidado personal.

Algunos estudios en animales mostraron efectos cerebrales y del sistema nervioso a dosis moderadas, efectos sistémicos amplios a dosis bajas y pruebas in vitro en células de mamíferos mostraron resultados de mutación positivos, además, mostraron cambios bioquímicos en altas dosis donde las implicaciones para la salud humana aún no se conocen bien, y los estudios en animales mostraron irritación de la piel en altas dosis también.

Aunque el benzoato de sodio en sí mismo se considera un ingrediente relativamente inocuo (La FDA lo considera GRAS), a menudo se encuentra en fórmulas combinadas con cualquier ingrediente de vitamina C, el benceno puede ser creado, y se sabe que el calor, la luz y la vida útil también pueden afectar la velocidad a la que se forma el benceno, por lo que es importante también, como se ha mencionado previamente, revisar los requisitos legales sobre este el uso de este conservador.

Buenas prácticas de Manufactura en el uso de aditivos (Incluidos los conservadores)

Los siguientes criterios se utilizan para evaluar el cumplimiento con las BPM relacionadas con la adición de conservadores y otros aditivos alimentarios:

• La cantidad de aditivo agregado a los alimentos debe limitarse al nivel más bajo posible para lograr el efecto deseado.
• La cantidad de aditivo que se convierte en parte del alimento como resultado de su uso en los pasos de fabricación, procesamiento o envasado y que no pretende lograr ningún efecto físico o técnico en el alimento terminado, se reduce tanto como posible.
• El aditivo se prepara y manipula de la misma manera que un ingrediente alimentario.

Las declaraciones hechas en las etiquetas de los productos pueden afectar el tipo y nivel de los aditivos alimentarios que podrían usarse de acuerdo con las BPM; por ejemplo, el uso de términos como “natural”, “puro” o “tradicional”. Del mismo modo, el tipo y el nivel de aditivos alimentarios utilizados pueden afectar la forma en que los alimentos pueden ser etiquetados.

Combinando medidas para controlar microorganismos patógenos.

Hasta ahora, ha aprendido cómo restringir el crecimiento de patógenos al controlar la temperatura, reducir el pH, reducir la actividad del agua o agregar conservadores. Para algunos productos, estas medidas de recetas no se usan de forma aislada, pero se usan una o más combinaciones.

Esto puede:

• Mejorar la calidad e inocuidad general de los alimentos
• Dar mayor flexibilidad cuando se formulan recetas que contienen ingredientes poco ácidos, donde la adición de demasiado ácido podría dañar el sabor
• Proporcionar un margen de inocuidad adicional para productos con una actividad de agua o pH “límite” (Por ejemplo, pH 4.5).

La refrigeración a 5°C o menos junto con una vida útil limitada es un obstáculo importante que se usa para controlar el crecimiento de patógenos. Sin embargo, como muchas de las bacterias patógenas transmitidas por los alimentos que se mencionan en este blog pueden crecer a 12°C o menos, es mejor no depender solo de la refrigeración para controlar el crecimiento de patógenos por más de unos pocos días.

Es probable que algunos de sus productos, o incluso todos, se almacenen a más de 5°C durante un período prolongado de tiempo después de abandonar sus instalaciones, incluso si están etiquetados como “Almacenar a 5°C o menos”. Este “abuso de temperatura” puede ocurrir en cualquier momento de la vida útil de almacenamiento y distribución de los productos, pero es incluso más probable que ocurra después de que el consumidor lo haya comprado. Por eso es esencial utilizar medidas adicionales, no solo el almacenamiento refrigerado.

Los ejemplos de productos que dependen de la refrigeración en combinación con otros obstáculos se enumeran en la tabla a continuación.

Siempre deben usarse medidas adicionales cuando el pH final esté cerca de pH 4.6 para proporcionar un margen de inocuidad suficiente.

La modificación de su receta mediante la adición de un ingrediente adicional, como el ácido, puede resultar en un producto de mejor sabor. Por ejemplo, puede mantener el sabor fresco en una salsa a base de jitomate reduciendo el tiempo de cocción, pero manteniendo la inocuidad agregando ácido extra para reducir el pH.

Carnes fermentadas crudas e inocuidad alimentaria

Los productos de carne molida cruda incluyen productos pequeños como el salami italiano. Comúnmente se define como, “… carne fermentada triturada a la que no se le ha mantenido su temperatura interna a 65°C durante al menos 10 minutos o una combinación equivalente de tiempo y temperatura más alta durante la producción”. Por lo tanto, los productos que han recibido un proceso de calor leve aún pueden caer en esta categoría.

Estos productos pueden ser un riesgo grave y real para los consumidores si no se utilizan los controles adecuados de inocuidad alimentaria. Quienes participan en la producción de estos productos deben estar seguros de que tienen Controles adecuados de inocuidad alimentaria para evitar que estos productos causen enfermedades transmitidas por los alimentos.

Ahora que conoce los diferentes tipos de peligros alimentarios, necesita saber cómo reducir o eliminar el riesgo de que estos se conviertan en un problema en su negocio de alimentos. Comencemos con los conceptos básicos: El entorno en el que se preparan sus productos y las acciones de las personas que los preparan.

Instalaciones y Equipos

Las instalaciones en malas condiciones o sucias pueden proporcionar escondites para patógenos transmitidos por los alimentos que pueden contaminar sus productos. Los alérgenos alimentarios también pueden contaminar productos sin alérgenos debido a estos problemas. Los equipos descuidados pueden dar como resultado productos sub-procesados o pueden deteriorarse y causar contaminación física de sus productos.

No se pueden realizar productos inocuos en un ambiente inadecuado

Idealmente, los productos alimenticios deben producirse en instalaciones especialmente diseñadas para tal fin, pero esto no siempre es posible, especialmente para las pequeñas empresas que recién comienzan. Si su entidad local o autoridad competente le ha dado la aprobación, puede comenzar a operar desde su propio hogar utilizando una cocina doméstica estándar. Más adelante, podrá escalar y arrendar locales que pueden o no estar diseñados para la manipulación de alimentos. Eventualmente, si la empresa tiene éxito, es posible que se requiera una fábrica especialmente diseñada para procesar su producto. Los alimentos también pueden ser fabricados o procesados a pequeña escala utilizando locales polivalentes, como la cocina de un restaurante o la parte trasera de una tienda de frutas y verduras o delicatessen.

Independientemente de la ubicación, existen requisitos fundamentales que debe cumplir para la inocuidad de sus productos. Estos son:

• El diseño de las instalaciones minimiza las oportunidades de contaminación de los alimentos.
• El diseño de las instalaciones y equipos permite una limpieza y desinfección efectivas.
• Servicios y equipos esenciales están disponibles, como instalaciones para lavarse las manos, una fuente de agua potable, eliminación de basura y espacio de almacenamiento refrigerado adecuado.

Los requisitos para locales comerciales de alimentos se especifican en reglamentos de cada país.

El ayuntamiento local y/o las autoridades estatales o federales son responsables de garantizar que las empresas alimentarias cumplan con los requisitos especificados en la normativa legal aplicable. En algunos sitios, antes de otorgar la aprobación para comenzar a vender productos alimenticios, un representante de la entidad de salud correspondiente puede ir a inspeccionar las instalaciones.

Los requisitos comúnmente encontrados que faltan durante las inspecciones de las pequeñas empresas son:

• El espacio de la mesa de trabajo no es lo suficientemente grande como para preparar alimentos de manera inocua: Trabajar en condiciones de hacinamiento, lo cual genera múltiples riesgos para la inocuidad de los alimentos, incluido un mayor riesgo de contaminación cruzada.
• El espacio de almacenamiento refrigerado no es suficiente: La sobrepoblación de los refrigeradores reduce su capacidad para enfriar los alimentos rápidamente o para mantener una temperatura adecuada, y evita la separación adecuada de alimentos crudos y cocinados.
• La temperatura u otro equipo de medición no está disponible; esto conduce a “conjeturas” con respecto a los controles clave de inocuidad alimentaria, como la cocción y la refrigeración adecuadas.
• No se proporcionan instalaciones para lavarse las manos: Los manipuladores de alimentos pueden transferir patógenos de ellos mismos a los alimentos (Por ejemplo, no lavarse las manos después de usar el inodoro) o de un alimento a otro (Por ejemplo, de carne cruda a carne cocinada).
• Falta control sobre los flujos de alimentos: Los alimentos crudos siempre deben separarse de los alimentos listos para comer. Si no hay un sistema establecido para ayudar a lograr esto (Por ejemplo, las áreas de preparación de alimentos designadas), existe un mayor riesgo de que los patógenos de los alimentos crudos contaminen los alimentos listos para el consumo.

Empresas basadas en el hogar

Las residencias privadas pueden usarse para preparar productos alimenticios, pero debe poder demostrarle a un inspector que puede hacerlo sin poner en peligro la seguridad de los productos. El inspector evaluará su cocina y otras instalaciones y decidirá si son apropiadas para el tipo de productos que planea fabricar. Es posible que deba realizar algunas modificaciones o comprar un equipo nuevo (Por ejemplo, un refrigerador más grande). En algunos casos, es posible que no se le permita preparar ciertos alimentos de alto riesgo en una cocina doméstica. El inspector también podrá informarle sobre cualquier requisito de licencia o registro específico de la autoridad alimentaria correspondiente.

Aunque las cocinas domésticas deben cumplir con todas las partes relevantes de los requisitos legales, el inspector tendrá en cuenta el tipo de productos que pretendes fabricar y los riesgos de inocuidad alimentaria asociados con su producción. Por ejemplo, es más probable que el inspector apruebe la producción de dulce de leche en una cocina doméstica que si planea hacer alimentos refrigerados para bebés.

Además de una inspección física, inspector le hará preguntas relacionadas con la forma en que se compartirá la residencia con otras personas en su hogar. Por ejemplo, ¿Cómo excluirá a los niños pequeños y las mascotas de la cocina cuando se preparan los alimentos, o qué hará si alguien en el hogar muestra síntomas de una enfermedad transmitida por los alimentos?

El Inspector puede otorgar a aquellos que operan un negocio de alimentos en una exención de residencia privada para cumplir con los requisitos específicos de los requisitos legales correspondiente. Un ejemplo es la exención del requisito de tener instalaciones para lavarse las manos ubicadas dentro de las áreas de preparación de alimentos. Esto se puede otorgar si hay un lavabo de manos adecuado que sea fácilmente accesible desde la cocina.

Idoneidad de las instalaciones existentes

Es posible que ya esté operando su negocio de alimentos en una instalación existente. Esto puede haber sido construido hace varios años, y ahora está sufriendo por desgaste, o puede no haber sido originalmente diseñado para el giro de alimentos. Alternativamente, puede ser un negocio de alimentos multipropósito como una tienda minorista o una tienda de servicio de alimentos. Los ejemplos incluyen delicatessen, tiendas de frutas y verduras, cafeterías y restaurantes. Si un inspector está satisfecho, puede preparar sus productos de manera inocua, es posible que no se le solicite que realice modificaciones importantes en las instalaciones. Por otro lado, si elige realizar modificaciones o cambios estructurales en el edificio, es aconsejable hablar con un inspector en las etapas tempranas de planificación, en caso de que su cumplimiento se pueda ver afectado.

Nuevas Instalaciones

Diseñar sus propias instalaciones le brinda la oportunidad de pensar realmente en el entorno ideal para preparar sus productos, tanto desde el punto de vista de la inocuidad alimentaria como del “fácil de usar”. Se puede encontrar orientación en diferentes normas y/o reglamentos de inocuidad alimentaria. También se debe buscar asesoramiento de un inspector en las primeras etapas de planificación, ya que puede haber varios conjuntos diferentes de regulaciones locales, estatales o federales que deben cumplirse antes de otorgarse la aprobación para que comience la construcción.

Distribución Interior

Para reducir el riesgo de que los alimentos se contaminen, debe considerar cuidadosamente dónde realiza ciertas actividades o ubicar instalaciones particulares. Algunas actividades e instalaciones deben estar físicamente separadas de otras, por ejemplo:

• Las áreas de manejo de materias primas, incluso donde se reciben entregas, deben separarse de las áreas de manejo de productos procesados. Es importante separar las áreas de manipulación de carne cruda de las áreas donde se manejan los alimentos listos para el consumo y los empaques que entran en contacto con los alimentos.
• Las áreas de lavado de utensilios deben separarse de las áreas de manipulación de alimentos.
• Las instalaciones del personal, como los baños o los vestuarios, deben estar separadas de las áreas de manipulación de alimentos.

El plano de planta ideal para una empresa de alimentos ubica las áreas de recepción, procesamiento, envasado y almacenamiento de la materia prima para que los alimentos solo se muevan o fluyan en una dirección. Sin embargo, esto puede no ser alcanzable a menos que las instalaciones se hayan construido específicamente para tal fin. Para controlar la dirección del movimiento de los alimentos en las instalaciones existentes, se pueden agregar paredes internas o particiones. La siguiente imagen muestra cómo se puede lograr una separación física adecuada (las flechas rojas indican la dirección en que fluyen los productos).

Otros factores que vinculan la inocuidad alimentaria y los planos son:

• Las puertas hacia el exterior del edificio, o hacia las instalaciones sanitarias, no deben abrirse directamente hacia las áreas de preparación de alimentos, particularmente aquellas donde los productos cocinados o listos para el consumo se dejan descubiertos por un período de tiempo. Esto reduce el riesgo de contaminantes transportados por el aire.
• El trabajo de tubería para aguas residuales o aguas residuales nunca debe ubicarse encima de las áreas de preparación de alimentos o almacenamiento de alimentos. Esto reduce el riesgo de que los alimentos se contaminen si se producen fugas.
• Las tuberías que llevan agua limpia preferiblemente no deben ubicarse por encima de estas áreas. Esto significa que los goteos de la condensación formados en las tuberías no pueden contaminar los alimentos con patógenos que potencialmente viven en el ambiente húmedo en el exterior de la tubería.
• Las instalaciones esenciales deben ser de fácil acceso; si no lo son, aumentan las posibilidades de que el personal forme malos hábitos, por ejemplo:
  • Si las habitaciones frías son difíciles de alcanzar, el personal puede tener la tentación de esperar hasta que haya varios artículos que deban ser devueltos a la cámara fría, en lugar de tomarlos de inmediato.
  • Si las instalaciones para lavarse las manos no están convenientemente ubicadas cerca de las áreas de preparación de alimentos y baños, el personal puede sentir que tienen una excusa para no lavarse las manos.

Las Dimensiones de las Instalaciones

No es posible especificar requisitos para el tamaño mínimo de las instalaciones de negocios de alimentos porque cada negocio es único. Las empresas preparan diferentes tipos de productos en cantidades variables y tienen diferentes necesidades de equipos y personal. Antes de elegir sus instalaciones o decidir comenzar su negocio desde casa, debería poder estimar sus necesidades de espacio. Los reglamentos y normas exigen que haya espacio adecuado para las actividades de manipulación de alimentos, incluido el espacio para el equipo y otros elementos necesarios para realizar esas actividades.

Algunas de las cosas que necesitará para ‘ajustar’ sus instalaciones incluyen:

• Espacio para permitir la separación de alimentos crudos y cocidos o listos para el consumo durante la manipulación y el almacenamiento.
• Separar las áreas de almacenamiento de productos refrigerados, congelados y secos para ingredientes y productos finales en espera de distribución.
• Espacio de almacenamiento para productos retirados o artículos en espera.
• Separar los fregaderos para lavar los utensilios y equipos sucios, y para lavar y/o desinfectar los vegetales (Cuando aplique).
• Almacenamiento para uniformes limpios y sucios, vestuarios del personal y armarios de almacenamiento del personal.
• Espacio para equipos, como hornos y estufas de tamaño industrial, congeladores y refrigeradores.
• Almacenamiento para equipos de limpieza y productos químicos.
• Aseos del personal e instalaciones para lavarse las manos, además de instalaciones para lavarse las manos en el área de preparación de alimentos.
• Unidad de suministro de agua caliente de mayor o mayor volumen (Depende de las necesidades de la empresa).
• Área de almacenamiento de empaque del producto.
• Área de retención de basura y reciclables.
• Espacio de oficina para papeleo, documentos y registros.

Área de Retención de Basura y Material Reciclable

Las empresas alimentarias pueden generar grandes volúmenes de alimentos y desechos de empaques. Los desechos deben contenerse adecuadamente mientras estén en sus instalaciones antes de la recolección para que no se convierta en un peligro para la inocuidad de los alimentos (Por ejemplo, atrayendo plagas tales como ratones o ratas).

Su autoridad relevante podrá proporcionarle información sobre la recolección de desechos de las instalaciones comerciales en su área; en general, la recolección ocurrirá con más frecuencia que desde las instalaciones domésticas. También puede organizar el envío de los contenedores de residuos apropiados (Por ejemplo, contenedores con ruedas) a sus instalaciones si no están disponibles actualmente. Debe tener un área adecuada fuera de sus instalaciones donde se puedan almacenar estos contenedores y esta área debe mantenerse limpia. Los contenedores de almacenamiento de residuos también deben diseñarse para una limpieza fácil y efectiva.

Si vive en un área donde no se entregan contenedores de desechos, debe proporcionar los suyos. Los utilizados para el desperdicio de alimentos deben ser a prueba de fugas y tener tapas sellables para que las plagas no sean atraídas a sus instalaciones.

Sistemas de Circulación de Aire y/o Ventilación

Cualquier actividad de preparación, procesamiento o limpieza de alimentos que genere vapor puede provocar la acumulación de condensación en techos, paredes o equipos. Los patógenos pueden vivir y crecer en este ambiente húmedo. El condensado puede gotear desde el techo o correr por las paredes, contaminando potencialmente los alimentos descubiertos o las superficies en contacto con alimentos con microorganismos patógenos. Los sistemas de extracción y ventilación deben usarse para reducir o evitar la condensación. Algunos equipos, como los lavavajillas comerciales, pueden tener su propio sistema de extracción integrado que requiere ventilación hacia el exterior. Debe contactar a un proveedor aprobado si necesita instalar ventiladores de extracción o campanas extractoras en sus instalaciones.

Tener una circulación de aire adecuada en las áreas donde se genera vapor también ayudará a prevenir la formación de condensación. Esto puede ser natural (Como puertas o ventanas con mosquitero abierto) o sistemas mecánicos (Como ventilación con conductos). Los sistemas de ventilación por conductos utilizan una combinación de entradas de aire y salidas instaladas en el espacio del techo, que están controladas por ventiladores.

Demasiada circulación de aire también puede ser un problema de inocuidad alimentaria. Las empresas que manejan productos de alto riesgo, como los alimentos listos para el consumo, deben prestar especial atención a este problema. Las puertas o ventanas que se abren directamente al exterior deben mantenerse cerradas en las áreas donde se manejan estos productos. Esto reduce la probabilidad de que agentes patógenos o insectos ingresen a las instalaciones a través del aire entrante. También proporciona un mayor control de la dirección y la fuerza de los flujos de aire dentro de las áreas de manipulación de alimentos, que son necesarios para reducir el riesgo de contaminación cruzada de los alimentos crudos a los cocinados. Después de todo, no hay control sobre la fuerza del aire que entra por una puerta o ventana abierta.

En instalaciones donde se manipulan alimentos crudos y cocinados en la misma habitación, la dirección en que fluye el aire dentro de la habitación se puede controlar mediante la colocación y el funcionamiento correctos de las salidas de aire. Debe saber cuál es el patrón de flujo de aire entre los orificios de ventilación de entrada y salida en el techo. Los alimentos listos para el consumo deben manejarse contra el viento desde donde se manipulan los alimentos crudos (Es decir, el aire fluye del alimento listo para comer a crudo). Bajo ninguna circunstancia se deben usar ventiladores fijos o portátiles en áreas donde se manejan alimentos crudos y listos para el consumo al mismo tiempo.

Si sus instalaciones tienen salas separadas para manipular alimentos crudos y listos para el consumo, debe tratar de tener una presión de aire positiva en la sala limpia donde se manipulan los alimentos listos para el consumo. Esto significa que el aire es forzado desde el área limpia al área menos limpia cuando se abre la puerta entre ellos. Un técnico de aire acondicionado puede ayudarlo a alcanzar estas condiciones.

Si sus instalaciones no tienen sistemas incorporados y deja las puertas abiertas para la ventilación, debe instalar una protección adecuada contra la contaminación (Como se mencionará un poco más adelante).

Iluminación

La iluminación adecuada desempeña un papel importante para minimizar los riesgos de inocuidad de los alimentos en las empresas alimentarias. Por ejemplo, si la iluminación es demasiado tenue:

• Es posible que no se observé la contaminación física de los alimentos.
• Las partículas de alimentos pueden no eliminarse adecuadamente de las superficies y el equipo durante la limpieza.
• Los indicadores de temperatura pueden no verse claramente.
• Pueden pasarse por alto signos de infestación de plagas.

Si un inspector observa que los niveles de iluminación son inadecuados en las instalaciones existentes, se le puede pedir que rectifique esto actualizando sus instalaciones. Por ejemplo, puede agregar luminarias adicionales o aumentar la potencia de las mismas en los accesorios actuales.

Si los dispositivos de iluminación ubicados en las áreas de preparación o almacenamiento de alimentos contienen vidrio, el riesgo de que los vidrios rotos contaminen los alimentos debe reducirse al mínimo:

• Blindar con cubiertas de plástico o mallas de alambre.
• Montaje con protectores que no se rompen

Pisos, paredes, y techos

El requisito clave para pisos, paredes y techos en instalaciones para procesar alimentos es que están hechos de un material liso y duradero que se puede limpiar con eficacia y, si es necesario, desinfectar.

Esto significa que deberían ser:

• Sin daños, como baldosas rotas, agujeros o pintura descascarada.
• Capaces de soportar la aplicación de agentes de limpieza como agua caliente y/o de alta presión, vapor o productos químicos.

Los azulejos, láminas de vinilo o acero inoxidable son más duraderos que la pintura y son las opciones preferidas de muros en áreas que requieren limpieza frecuente. Estos materiales también son mejores para muros cerca de sumideros o equipos que crean vapor porque son capaces de soportar temperaturas y niveles de humedad más altos.

La acumulación de suciedad y residuos de alimentos en el piso atraerá plagas y albergará microorganismos patógenos. Las piezas de alfombras y otros tipos de alfombras absorbentes no son aceptables en las áreas de preparación, almacenamiento o lavado de alimentos porque no se pueden limpiar de manera efectiva. Los materiales antifatiga y antideslizantes utilizadas en las instalaciones alimentarias deben poder limpiarse con eficacia. Las baldosas o pisos sin juntas a base de resina son pisos apropiados para las empresas de alimentos.

Si se realiza un lavado húmedo, por ejemplo, la limpieza con agua de los pisos, se requieren desagües adecuadamente posicionados y pendientes graduales para evitar la acumulación de agua, que es una fuente potencial de contaminación microbiana.

Ventanas y Puertas

Las puertas y ventanas externas deben sellarse bien cuando estén cerradas para reducir el riesgo de contaminación en el aire y el ingreso de plagas a las instalaciones. A menos que estén siempre cerrados, deben estar equipados con la protección adecuada, como:

• Mallas mosquiteras.
• Cortinas de tira de plástico (En México las conocemos como Cortinas Hawaianas).
• Cortinas de aire: Expulsan el aire desde la parte superior de la puerta hacia abajo, actuando como una barrera contra los insectos voladores.

Las puertas de malla deberían ser de cierre automático para minimizar el tiempo de apertura.

Las grandes puertas de persiana que pueden dejarse abiertas, como cuando se descargan las entregas, pueden tener cortinas de tira o cortinas de aire.

Accesorios y Utensilios

Los accesorios y utensilios incluyen elementos tales como bancos, estantes, armarios, fregaderos y accesorios de iluminación; en general, estos elementos se fijan en una posición.

Los materiales utilizados para los accesorios y utensilios deben ser adecuados para las actividades de preparación de alimentos. No se recomienda la madera como una superficie en contacto con los alimentos porque puede absorber líquidos, astillarse, y es difícil de limpiar y desinfectar de forma efectiva. Evite el uso de vidrio en la preparación de alimentos o áreas de almacenamiento siempre que sea posible, debido a la posibilidad de que los vidrios rotos contaminen los alimentos. Se recomienda acero inoxidable o plástico.

Los materiales utilizados como superficies de contacto con los alimentos (Es decir, los alimentos no envasados se colocan sobre ellos) deben poder limpiarse y desinfectarse con eficacia. Esto requiere que estos materiales sean lisos y libres de grietas y desgaste. Se recomienda acero inoxidable.

Los estantes deben estar al menos a 150 mm del piso para permitir el acceso para la limpieza inferior. Aunque no es ideal, las estanterías utilizadas para el almacenamiento de ingredientes secos pueden ser de madera si están bien selladas.

Los estantes utilizados para drenar el equipo y los utensilios después del lavado deben estar hechos de acero inoxidable o plástico, y deben ser lo suficientemente grandes para acomodar todos los artículos.

Si se utiliza un fregadero para lavar los utensilios y el equipo, debe ser al menos de doble tarja para permitir la separación de los pasos de limpieza y desinfección. Idealmente, debería haber tres fregaderos, uno para enjuagar, otro para lavar y otro para desinfectar. Las tarjas utilizadas para limpiar y desinfectar el equipo deben ser lo suficientemente grandes como para permitir la inmersión total de elementos grandes como tablas de cortar. Si las frutas y verduras necesitan ser lavadas rutinariamente, se debe instalar un fregadero de preparación de alimentos por separado.

Las instalaciones de lavado de manos deben ubicarse donde los manipuladores de alimentos puedan acceder fácilmente a ellas. Las instalaciones que se encuentran detrás de las puertas, obstruidas por piezas de equipo o colocadas demasiado altas o bajas para que la persona promedio las use, se consideran inaccesibles. Si algún alimento o artículo que entrará en contacto con los alimentos, como el embalaje o el equipo, es probable que sea manipulado directamente por el personal, debe proporcionar instalaciones para el lavado de manos dentro de las áreas donde se realiza este trabajo. Como guía, un manipulador de alimentos no debería tener que caminar más de 5 metros hasta el lavabo de manos más cercano. Los lavabos para manos deben ser provistos preferiblemente con jabón líquido y toallas de papel. En general, los secadores de aire tardan demasiado en secarse las manos y disuaden al personal de secarse por completo las manos, además de que (Comúnmente) se les realizan pocas actividades de mantenimiento, que garanticen el suministro higiénico de aire para secado de manos.

Se deben proporcionar instalaciones para lavarse las manos inmediatamente adyacentes a los baños. Estas instalaciones son adicionales a las ubicadas en áreas de manejo de alimentos.

Las tarjas utilizadas para otros fines, como lavar verduras, no deben usarse como lavamanos, y viceversa (Excepto si se concede una exención, ver más abajo). El lavabo para lavarse las manos debe ser fácilmente reconocible por ser únicamente para lavarse las manos. Esto se puede lograr instalando un lavabo que se parece a un lavamanos común y colocando un letrero que diga ‘Lavado de manos solamente’. Un letrero que muestre una fotografía de las manos que se lavan agregará énfasis y actuará como un recordatorio para el personal.

A las pequeñas empresas con recursos limitados, o aquellas que operan locales de alimentos que tienen un espacio limitado, se les podría permitir usar un lado de un fregadero de doble bola para lavarse las manos. El inspector tendrá en cuenta los tipos de actividades realizadas en las instalaciones antes de tomar su decisión.

Las instalaciones de lavado de manos deben suministrar agua potable caliente y corriente. La mayoría de los suministros de agua de la ciudad en México son potables, pero es su responsabilidad confirmar esto con la autoridad competente (O por medio de un laboratorio acreditado).

Se pueden instalar grifos de manos libres, que se encienden y apagan a través de sensores de movimiento, palancas accionadas por codo o mediante un pedal operado con el pie o la rodilla. Sin embargo, no existe un requisito obligatorio para hacerlo, y se puede lograr el mismo nivel de higiene utilizando grifos convencionales (IMPORTANTE: Depende del análisis de peligros, también).

Deben proporcionarse instalaciones de almacenamiento para segregar los alimentos que no sean adecuados para consumo humano, o que pueden ser una fuente de contaminación de los alimentos. Es preferible almacenar en una habitación separada de las áreas de preparación de alimentos o de almacenamiento de alimentos, pero, si esto no es posible, se deben designar anaqueles para estos artículos y, si es necesario, se deben cerrar con llave.

Los artículos incluyen:

• Anaqueles de almacenamiento de productos químicos: Para productos químicos a granel utilizados para la limpieza, la desinfección, el control de plagas y el mantenimiento de equipos o vehículos.
• Anaqueles o casilleros del personal: Para objetos personales como ropa, bolsos, joyas y alimentos.
• Cuarto o anaquel de equipos de limpieza: Para elementos como escobas o trapeadores y productos químicos de limpieza y desinfección ya preparados.
• Cesto de ropa sucia: Para uniformes, delantales o paños de limpieza sucios.
• Almacenamiento de artículos misceláneos potencialmente peligrosos, tales como artículos de papelería (Por ejemplo, clips y grapas) y elementos de mantenimiento del edificio (Por ejemplo, clavos y pintura).

Las instalaciones sanitarias deben estar disponibles para uso del personal. Los inodoros pueden estar ubicados dentro de las instalaciones comerciales de alimentos o pueden estar disponibles como parte del complejo en el que se encuentran las instalaciones (Por ejemplo, un centro comercial). Independientemente de su ubicación, deben estar funcionando correctamente e incluyen instalaciones para el lavado de manos provistas de agua corriente caliente y potable, jabón e instalaciones adecuadas para el secado de manos.

Las puertas de los cubículos del inodoro no deben abrirse directamente en las áreas de manejo de alimentos. Debe haber un vestíbulo o espacio similar para actuar como una esclusa de aire entre los dos entornos.

Pensar en el futuro puede prevenir problemas futuros

Para detener los problemas de mantenimiento del equipo y del edificio, que se convierten en problemas de inocuidad alimentaria, es necesario un programa de mantenimiento preventivo. El mantenimiento preventivo es una medida que puede tomar con anticipación para detener la aparición de un problema en el futuro.

Por ejemplo:

• Cambiar regularmente un filtro en un ventilador de extracción, en lugar de esperar que se ensucie tanto que ya no funcione de manera efectiva y la condensación comience a acumularse en el techo.
• Inspección regular de los desagües para que se puedan eliminar los bloqueos parciales menores antes de que los drenajes se bloqueen por completo y se desborden.
• Dar servicio al equipo regularmente para que los pernos que se han aflojado puedan apretarse para evitar que caigan en los alimentos o causen daños en el equipo.

Cualquier reparación requerida en sus instalaciones se debe realizar con demoras mínimas. Por lo general, cancelar las reparaciones empeora el defecto y puede poner su producto en riesgo, lo que le lleva más tiempo y dinero arreglarlo. Por ejemplo, un levantamiento de baldosas en el piso puede permitir que el agua se filtre por debajo durante la limpieza, lo que lleva a un mayor aflojamiento de las baldosas y crea un ambiente húmedo para que crezcan las bacterias patógenas.

Equipo adecuado para el uso

El equipo que se utiliza en su negocio de alimentos debe tener un diseño adecuado y estar en buenas condiciones para reducir los riesgos de inocuidad alimentaria.

Adquisición de Equipos

Una de las consideraciones clave de inocuidad alimentaria al comprar equipos de procesamiento de alimentos es qué tan bien se puede limpiar y desinfectar, y qué tan fácil será este proceso. Las superficies lisas (Por ejemplo, acero inoxidable) son mejores que las rugosas (Por ejemplo, plástico que tiene un patrón); la madera debe evitarse para todas las superficies y utensilios que entran en contacto con alimentos. Las superficies deben ser resistentes a la limpieza y desinfección de los productos químicos utilizados en su concentración recomendada.

Es una buena idea inspeccionar el equipo a fondo para ver si hay grietas o lugares difíciles de alcanzar donde el alimento y la suciedad pueden acumularse. Puede pedir al proveedor que demuestre el proceso de desmontaje de piezas de equipo para limpiar y desinfectar, como quitar una cubierta o guarda. Algunos equipos vienen con herramientas de limpieza especializadas, que le deben mostrar cómo usarlos correctamente.

También considere qué tan fácil será secar el equipo después de limpiarlo y desinfectarlo. Debido a que Listeria monocytogenes y otros patógenos prefieren vivir en áreas húmedas, los orificios de drenaje para liberar agua del interior del equipo deben funcionar de manera efectiva para evitar la acumulación.

El equipo debe ser adecuado para su uso previsto, por ejemplo:

• Si manipulas alimentos potencialmente peligrosos, debes tener un termómetro con una precisión de 1° C (Cómo mínimo) porque estos alimentos deben almacenarse bajo estricto control de temperatura.
• Los sistemas utilizados para desinfectar el equipo deben tener un ciclo con una combinación adecuada de tiempo y temperatura para desinfectar eficazmente.
• Los refrigeradores, congeladores y cámaras frigoríficas deben ser lo suficientemente grandes como para cumplir con los requisitos de su negocio.
• Los equipos tales como equipos para cocción o enfriamiento deben ser capaces de calentar o enfriar los alimentos lo suficientemente rápido como para prevenir el crecimiento microbiano.
• Los contenedores de basura utilizados en las áreas de preparación de alimentos deberían tener, idealmente, tapas del tipo “manos libres”, como una operación de pedal.

Si no puede encontrar el equipo que le permitirá procesar sus alimentos de manera inocua, tendrá que cambiar la forma en que elabora sus productos; no puede simplemente ‘hacerlo’. Por ejemplo, si un enfriador de aire comprimido capaz de enfriar los tamaños de lote del producto previsto dentro del tiempo requerido no está disponible, debe disminuir el tamaño de su lote o utilizar un método de enfriamiento alternativo, como agua helada.

Instalación y Almacenamiento de equipos

Se deben instalar equipos grandes, no portátiles, para que pueda limpiarlos fácilmente (A los lados y por debajo). Es posible que también deba permitir la extracción de las cubiertas que se balancean en una sola dirección. Pequeños huecos entre las paredes y los accesorios deben rellenarse para evitar que los alimentos caigan y se acumulen. Esto atrae a las plagas y/o proporciona una fuente de nutrientes para el crecimiento de patógenos.

Lo mejor es colocar refrigeradores y congeladores lejos de equipos como hornos que generan mucho calor. A pesar de que están aislados, esto aún puede obstaculizar su capacidad para enfriar con eficacia. También debe seguir las instrucciones del fabricante para la cantidad de espacio libre que debería haber entre el refrigerado o el congelador y las paredes u otras piezas del equipo, ya que el flujo de aire deficiente también puede reducir su capacidad de enfriamiento.

Los artículos pequeños como los termómetros deben almacenarse en un lugar designado. Indique al personal que devuelva los artículos rápidamente después de su uso para reducir el riesgo de que no se tomen medidas esenciales debido a equipos extraviados.

¿Cuáles son los alimentos potencialmente peligrosos?

Un alimento potencialmente peligroso es cualquier alimento:

• Que puede contener microorganismos patógenos, ya sea de origen natural o por contaminación durante el manejo, y
• Es capaz de soportar el crecimiento o la producción de toxinas por estos patógenos.

En general, estos alimentos son perecederos con un bajo contenido de ácido; Ejemplos incluyen (Pero no se limitan a):

• Carne cocinada (Incluidas aves de corral y animales de caza) o alimentos que contienen carne cocida como guisos, curry y lasaña.
• Productos pequeños, como jamón, carne en conserva y pastel de pollo.
• Productos lácteos, como leche, quesos suaves, natillas y postres lácteos.
• Mariscos, incluyendo ensalada de mariscos, empanadas, bolas de pescado, guisos con mariscos y caldo de pescado.
• Frutas y verduras preparadas, como ensaladas y frutas pre-cortados.
• Arroz cocido y pasta.
• Alimentos que contienen huevos o frijoles, y otros alimentos ricos en proteínas como los productos de soya.
• Combinaciones de estos alimentos, como sándwiches, panecillos y pizza.

Algunos ingredientes que inicialmente no son potencialmente peligrosos pueden volverse potencialmente peligrosos debido a cambios realizados por usted. Por ejemplo, polvos secos como leche en el polvo, demasiado seco para apoyar el crecimiento de microorganismos patógenos, pero una vez que se agregan al agua, deben tratarse como potencialmente peligrosos.

Si no está seguro si un alimento es potencialmente peligroso o no, debe consultar con un inspector o un asesor.

Alimentos potencialmente peligrosos y control de temperatura

Algunas normas y/o reglamentos definen un alimento potencialmente peligroso como (Palabras más, palabras menos): ‘… alimentos que deben mantenerse a ciertas temperaturas para reducir el crecimiento de microorganismos patógenos que puedan estar presentes en los alimentos o para prevenir la formación de toxinas en el alimento.’

Para mantener estos alimentos inocuos, deben almacenarse a una temperatura que evite o reduzca significativamente el crecimiento de patógenos o la producción de toxinas:

• 5°C o menos para el almacenamiento de alimentos refrigerados.
• 60°C o más para aquellos alimentos destinados a ser servidos calientes.
• A otra temperatura durante un tiempo limitado, si se puede demostrar que esta combinación alternativa es segura.

Manteniendo los métodos de manera continua

Si el equipo se fractura a mitad de una corrida de producción, la inocuidad de sus productos podría estar en riesgo. Por ejemplo, un producto parcialmente procesado puede dejarse durante largos períodos a temperatura ambiente mientras se realizan las reparaciones, lo que permite potencialmente que los patógenos crezcan a niveles inaceptables. Al igual que su automóvil, el equipo de procesamiento de alimentos necesita un servicio regular. Se debe implementar un programa de mantenimiento preventivo para sus instalaciones y equipos para evitar interrupciones. Esto incluye el mantenimiento que su personal puede hacer y el mantenimiento que se lleva a cabo como parte del servicio por parte de contratistas profesionales. Se debe mantener un registro de mantenimiento para que pueda mostrar evidencia de que estas tareas se están completando.

No es necesario que el equipo deje de funcionar para convertirse en un peligro para la inocuidad de los alimentos; aún puede estar funcionando, pero no logrando los parámetros correctos. Por ejemplo, un sellador de calor con mandíbulas desalineadas o equipo de envasado al vacío puede no eliminar suficiente aire.

La mayoría de los manuales de instrucciones de los equipos incluirán detalles sobre el mantenimiento preventivo requerido. La sección de resolución de problemas puede proporcionar información sobre cualquier señal que su equipo pueda proporcionar para demostrar que requiere atención.

Ejemplos de diferentes tipos de mantenimiento preventivo para equipos incluyen:

• Apretar o recolocar las cintas transportadoras.
• Piezas móviles lubricantes.
• Apriete tornillos y tuercas.
• Sustitución de O-rings.
• Reemplazar cualquier pieza que muestre signos de herrumbre o corrosión.
• Reemplazo de baterías en termómetros digitales.

Para estar al tanto de lo que debe hacerse y cuándo debe hacerlo, debe registrar los detalles de su programa de mantenimiento preventivo en un cronograma de mantenimiento.

Debe asegurarse de que el personal o los contratistas que mantienen y reparan sus instalaciones y equipos sepan cómo realizar sus tareas sin crear problemas de inocuidad alimentaria.

Esto incluye, pero no se limita a:

• Uso de lubricantes de “grado alimentario”: Los lubricantes pueden contaminarse con agentes patógenos; no deben dejarse destapados y deben dispensarse con cuidado.
• Realizar un seguimiento de cualquier pieza pequeña que se haya eliminado o herramientas utilizadas, para que no entren accidentalmente en sus productos.
• No utilizar envases de alimentos para almacenar tornillos, arandelas, herramientas u otros artículos no alimentarios.
• Seguir los procedimientos de higiene correctos, incluido el lavado de manos y cualquier instrucción específica recibida al llegar al establecimiento (Por ejemplo, áreas donde no se permite el ingreso).

Después de cualquier actividad de mantenimiento, el equipo y las áreas circundantes deben limpiarse y/o desinfectarse a fondo.

Además de un programa de mantenimiento preventivo, debe alentar a su personal a informar cualquier cosa inusual que observe al usar el equipo. Incluso algo que puede parecer menor puede indicar un riesgo de inocuidad alimentaria. Por ejemplo, una ligera resistencia al abrir una tapa puede deberse a la oxidación de los tornillos de la bisagra, que, si no se reemplazan, pueden romperse y caer en los alimentos.

Equipos de Monitorización y su Calibración

Si simplemente supone que su equipo funciona correctamente sin confirmarlo, corre el riesgo de que fallas de equipo no detectadas pongan en peligro la inocuidad de sus productos. Por ejemplo, es posible que necesite almacenar alimentos potencialmente peligrosos a 5°C o menos para controlar el crecimiento microbiano. Ha ajustado la temperatura del cuarto frío a 4°C, pero el termostato está defectuoso y la temperatura real en el interior es de 7°C. Si el termóstato no es calibrado anualmente por un técnico de refrigeración, es posible que no detecte esta discrepancia.

Por razones de inocuidad alimentaria, cualquier elemento del equipo utilizado para:

• Calentamiento de alimentos (Por ejemplo, hornos y marmitas).
• Alimentos refrigerados (Por ejemplo, refrigeradores o cámaras frigoríficas).

debe ser monitorizado.

Otros equipos o procesos que pueden necesitar ser monitorizados rutinariamente para reducir los riesgos de inocuidad alimentaria incluyen la temperatura del agua alcanzada durante el ciclo de desinfección de un lavavajillas, la precisión de pesaje de un conjunto de básculas o las lecturas dadas por un medidor de pH (utilizado para medir cuanto ácido hay en la comida).

No tiene mucho sentido controlar el equipo si no sabe cuál es el nivel aceptable de precisión. Por ejemplo, cuando revise su balanza, coloque un peso de 200g sobre ellos y lea el valor dado. ¿Sería aceptable si la lectura dijera 205g o 210g o 230g? Tener un rango de valores definidos como aceptables, elimina la necesidad de que los individuos decidan por sí mismos. Este rango de valores se llama un criterio de aceptación. En este ejemplo, el criterio de aceptación para un peso de 200 g puede ser de 195 a 205g (Es decir, más o menos 5g).

Si se proporciona, debe usar información en los manuales o especificaciones del equipo como una guía para establecer su criterio de aceptación. Alternativamente, puede buscar el consejo del fabricante o la compañía que suministró el equipo, e incluso, requisitos legales o de clientes.

También debe estar seguro de que el instrumento que está utilizando para monitorizar el equipo es preciso. La calibración determina la precisión de los instrumentos de medición contra un estándar ‘conocido’. Los tipos de instrumentos que requieren calibración son termómetros, pesos-patrón utilizados para verificar básculas/balanzas y medidores de pH. Se proporcionan más detalles sobre la calibración del termómetro y la monitorización de la temperatura de cuartos fríos o refrigeradores más adelante. Los manuales de instrucciones provistos con medidores de pH también tendrán información sobre cómo y cuándo requieren calibración.

Como un programa de mantenimiento preventivo, debe hacer una lista de todos los equipos en sus instalaciones que requieren ,monitorización o calibración. También vale la pena tener instrucciones escritas paso a paso sobre cómo realizar esto, incluyendo cuáles son los criterios de aceptación. Mantener registros de los valores recolectados en sus verificaciones es importante para que puedan ser referidos si hay algún problema de inocuidad alimentaria sospechoso con sus productos. Si tiene más de una unidad del mismo equipo (Por ejemplo, termómetros de sonda), debe etiquetar cada uno con un código individual para que puedan separarse fácilmente.

Cualquier equipo que no cumpla con sus criterios de aceptación durante la monitorización o la calibración de rutina debe ser revisado, reparado o reemplazado sin demora. Algunos equipos se pueden ajustar para mejorar su precisión, pero, a menos que el manual describa cómo hacerlo, solo un técnico calificado debe hacer el ajuste.

Si descubre que un cuarto frío, un refrigerador o un congelador no funciona correctamente o ha sufrido una avería completa, debe actuar rápidamente. Si los productos dentro del refrigerado o el congelador está todavía a 5°C o menos, puede transferirla a otra unidad. Si no tiene suficiente espacio libre en el cuarto de refrigeración, puede optar por congelar algunos alimentos. La re-congelación de alimentos congelados descongelados no es un problema de inocuidad alimentaria siempre que la temperatura de los alimentos potencialmente peligrosos se mantenga a 5°C o menos; sin embargo, la calidad de algunos alimentos puede verse afectada por este proceso. Como regla general, si algún alimento potencialmente peligroso ha alcanzado los 10°C o más, es aconsejable desecharlo. Sin embargo, si puede demostrar que la comida ha estado a una temperatura más alta durante menos de 2 horas, entonces es posible que todavía pueda usarse; en una de las siguientes entradas obtendrá más información sobre cómo determinar esto (Tentativamente, se denominará Controlando los Peligros de Inocuidad Alimentaria – Parte 3 de 5. Sus Ingredientes).

Calibración de Termómetros

Los Termómetros utilizados para medir la temperatura de:

• Alimentos potencialmente peligrosos y/o
• Las cámaras frigoríficas y los refrigeradores donde se almacenan alimentos potencialmente peligrosos requieren una calibración de rutina para que permanezcan lo suficientemente precisos como para cumplir los requisitos legales aplicables.

Los termómetros generalmente requieren calibración una vez al año. Sin embargo, debe consultar con el proveedor del termómetro o en el manual de instrucciones la frecuencia recomendada. Cualquier termómetro que parezca dar lecturas incorrectas, o aquellas que se han caído o dañado, debe calibrarse sin demora.

Se puede usar un termómetro de referencia para el procedimiento de calibración. Este es un nuevo termómetro calibrado por el fabricante o un termómetro especial calibrado por un laboratorio o el proveedor. El termómetro de referencia solo debe usarse para calibraciones, para evitar que se dañe y perder precisión.

La mayoría de los termómetros necesitarán calibración en los extremos caliente y frío de la escala de temperatura. Los pasos a seguir son:

1. Coloque el termómetro a calibrar y el termómetro de referencia en un matraz aislado o en un termo con agua muy caliente o hirviendo (Alrededor de 100°C). Sumerja a la profundidad mínima especificada en el manual de instrucciones de los termómetros.
2. Agite suavemente el agua con los termómetros y registre la lectura de temperatura para ambos.
3. Vuelva a colocar el agua caliente en el matraz con una mezcla de hielo picado y suficiente agua para llenar todos los espacios de aire. Esto debería dar una lectura de temperatura alrededor de 0°C.
4. Agite suavemente el agua con los termómetros y registre la lectura de temperatura para ambos.
5. Revisa los resultados.

Posibles resultados y acciones que debes tomar:

• Si las lecturas de temperatura de ambos termómetros son las mismas en las pruebas de calor y frío, el termómetro que se está calibrando funciona con precisión y no se necesita más acción.
• Si la lectura en el termómetro que se está calibrando es superior a 1°C diferente (Más o menos) del termómetro de referencia para las pruebas de calor y frío, y esta diferencia es la misma para ambas pruebas, registre las temperaturas y marque el termómetro siendo calibrado con un factor de corrección.
• Si el termómetro que se está calibrando está fuera de rango (1°C o más) para las pruebas de calor, pero se lee correctamente para la prueba de frío (O viceversa), debe hacer reparar el termómetro o reemplazarlo por uno nuevo. No es seguro aplicar factores de corrección en tales casos.

Luego, cada vez que se usa el termómetro, se debe agregar el factor de corrección apropiado. Solo puede aplicar factores de corrección si el termómetro presenta la misma cantidad de variación para las pruebas de calor y frío.

Si no se siente lo suficientemente seguro como para calibrar su termómetro usted mismo, puede enviarlo a un laboratorio. Es preferible tener un segundo termómetro (También calibrado, pero en un momento alternativo), por lo que aún puede continuar realizando mediciones de temperatura.

Monitorizando la temperatura del cuarto frío y del refrigerador

Si almacena comida potencialmente peligrosa en cualquiera de sus refrigeradores o cámaras frigoríficas, debe poder mantener los alimentos a 5°C o menos. Debe controlar la temperatura dentro de este equipo todos los días para que sepa que está logrando esto.

Todos los frigoríficos y cámaras frigoríficas están equipados con un termostato que enciende y apaga los ventiladores de refrigeración o el motor para mantener la temperatura establecida. Las unidades comerciales también tienen un enlace desde el termostato a una pantalla digital externa, que le muestra la lectura de la temperatura dentro de la unidad. Esta lectura debe usarse para controlar la temperatura de estos refrigeradores o cámaras frigoríficas.

Si su refrigerador o cuarto frío no está equipado con una pantalla de temperatura, deberá colocar su propio termómetro dentro. Primero, encuentre dónde está la parte más caliente, porque representa el “peor de los escenarios”. Para hacer esto, coloque el termómetro en diferentes lugares cada día (Por ejemplo, estante superior, medio o inferior), registrando la temperatura en cada punto antes de moverlo a la siguiente posición. Una vez que haya encontrado el área donde la lectura de temperatura es más alta, deje el termómetro en ese lugar para usarlo en su lectura de temperatura diaria.

Mantener un registro de la temperatura diaria le permite observar si hay un aumento gradual a lo largo del tiempo. Esto puede indicar que la unidad necesita descongelación, servicio o está siendo sobrellenada.

Limpieza y Desinfección

Se requieren programas efectivos de limpieza y desinfección para lograr un nivel adecuado de higiene en las empresas de alimentos.

Una superficie limpia está libre de residuos o partículas visibles de alimentos, se siente no grasosa al tacto y no tiene olores desagradables. Una superficie limpiada de forma efectiva también debería estar virtualmente libre de alérgenos alimentarios. Una superficie desinfectada es una superficie limpia que está virtualmente libre de microorganismos patógenos.

Requisitos Generales

Los requisitos legales, así como los esquemas de certificación, de manera general especifican que ‘Una empresa de alimentos debe mantener los locales de alimentos (Incluidos los accesorios, accesorios y equipos) con un nivel de limpieza en el que no haya acumulación de:

• Residuos, excepto en los contenedores correspondientes.
• Material para reproceso, excepto en sus contenedores.
• Desechos alimentarios.
• Otra materia visible.

Las superficies de los equipos o utensilios que entran en contacto con los alimentos también se deben desinfectar (Además de la limpieza), ‘… Siempre que los alimentos que entren en contacto con la superficie puedan estar contaminados’.

Los requisitos legales, así como los esquemas de especificación, de manera general especifican que la desinfección efectiva requiere:

• Aplicación de calor o productos químicos,
• Calor y productos químicos, u
• Otros procesos capaces de reducir el número de microorganismos en la superficie o utensilio a un nivel que no comprometa la inocuidad de los alimentos y no permita la transmisión de enfermedades infecciosas.

Limpieza y Desinfección Rutinarias

El equipo incorrectamente limpiado o desinfectado aumenta el riesgo de que los alimentos se contaminen con microorganismos patógenos. Este riesgo es aún mayor por la acumulación de bio-películas en su equipo u otras superficies en contacto con alimentos. Además, debido a que la limpieza de rutina evita que se acumulen restos de comida en las áreas de preparación de alimentos, los insectos y las plagas no serán atraídos. Si fabrica productos libres de alérgenos además de productos que contienen alérgenos, su programa de limpieza y desinfección de rutina también deberá reducir el riesgo de contaminación cruzada de los alérgenos.

Los pisos, sillas y el equipo utilizado requieren limpieza y desinfección al menos una vez al día. Sin embargo, algunos equipos o superficies pueden necesitar pasar por este procedimiento con más frecuencia. Ejemplos de estos incluyen equipos que se sabe que tienen un alto riesgo de transferencia de patógenos (Por ejemplo, cortadoras de carne), superficies utilizadas tanto para alimentos crudos como listos para el consumo, o equipos que se usan tanto para productos que contienen alérgenos como para aquellos que no los contienen.

Debido a que los desinfectantes no funcionan bien si hay residuos de alimentos presentes, la limpieza debe ocurrir antes de desinfectar. Sin embargo, si se usa un producto que combina las acciones de un detergente y un desinfectante, esta ‘regla’ no se aplica mientras se sigan las instrucciones proporcionadas con el producto y pueda demostrar una desinfección efectiva.

Bio-película

Así como las bacterias causan una acumulación conocida como placa en la superficie de los dientes, los microorganismos pueden acumularse en las superficies de las áreas de preparación de alimentos. Estos microorganismos forman un tipo de comunidad llamada bio-película que los protege de la limpieza y desinfección de productos químicos y el lavado con agua caliente. Una vez formadas, las bio-películas son muy difíciles de eliminar. Preferiblemente, debe evitar que ocurran en primer lugar al tener un programa robusto de limpieza y desinfección en sus instalaciones.

Seis pasos básicos para la limpieza y desinfección de rutina

Paso 1. Limpieza previa: Esto prepara las superficies o el equipo para la limpieza. La limpieza en seco, como el cepillado de equipos o el barrido de pisos, elimina el exceso de partículas de alimentos. Es posible que tenga que remojar o raspar los artículos que tienen partículas de alimentos difíciles de remover, como los alimentos horneados. El equipo que tiene “rincones y grietas” donde se pueden alojar las partículas de alimentos, como debajo de los O-Rings, debe ser desmantelado durante este paso: las instrucciones del fabricante brindarán orientación. Los equipos grandes que no se pueden dividir en partes más pequeñas deben tener cubiertas o guardas retirados para el acceso. Mueva el equipo portátil cuando limpie pisos, para eliminar goteos y derrames debajo de ellos.

Paso 2. Limpieza: El detergente, el agua caliente y la “desengrasantes” se utilizan para eliminar partículas de alimentos, grasas y otros residuos (Incluidos los alérgenos). Siga siempre las instrucciones proporcionadas con el detergente. Los equipos voluminosos o fijos deberán lavarse con detergente y agua caliente donde se encuentren. Se pueden sumergir piezas más pequeñas de equipos, utensilios y otros artículos en un fregadero o tina. Si el detergente pierde su actividad o el agua se enfría demasiado, deberá drenar el fregadero y comenzar de nuevo.

Paso 3. Enjuague: Se requiere enjuague para eliminar las partículas de alimentos y el detergente, proporcionando una “pizarra limpia” para la aplicación del desinfectante. Este es un proceso importante porque si hay residuos de alimentos presentes, la eficacia de la mayoría de los desinfectantes se reduce.

Paso 4. Desinfección: Se requiere para reducir el nivel de patógenos en las superficies o equipos que entran en contacto con alimentos a niveles seguros. El equipo que entra en contacto directo con los alimentos y los pisos en áreas donde se manejan alimentos de alto riesgo, como los que están listos para comer o para cocinar, necesita ser desinfectado. Se puede usar agua muy caliente, vapor o desinfectantes químicos (Coloquialmente conocidos como “Sanitizantes”). Hay muchos tipos de desinfectantes químicos disponibles. Deben ser adecuados para su uso en superficies en contacto con alimentos y deben utilizarse de acuerdo con las instrucciones proporcionadas. La mayoría tendrá que diluirse con agua: muy poco desinfectante será ineficaz; demasiado puede dañar su equipo (Por ejemplo, corrosión del metal). Los desinfectantes químicos requieren un tiempo de contacto mínimo, que es el momento en que los elementos deben sumergirse en una solución desinfectante o el tiempo restante antes de enjuagar pisos o bancos. La temperatura mínima recomendada para la desinfección con agua caliente es de 77°C, con un tiempo de contacto mínimo de 30 segundos. Sin embargo, si la temperatura del agua es de 82°C o superior, no es necesario dejar los artículos en remojo. Estas condiciones son muy difíciles de lograr al sumergir los artículos en un fregadero. Alternativamente, se puede usar un lavavajillas con un ciclo de desinfección para artículos pequeños. La aplicación de vapor de vapor directamente sobre las superficies es otro método de desinfección. Las boquillas provistas con camillas de vapor son útiles para lugares difíciles de alcanzar. Sin embargo, debe asegurarse de que no haya alimentos sin cubrir cuando aplique el vapor para evitar la contaminación.

Paso 5. Enjuague final: Si el desinfectante químico no se enjuaga antes de usar los artículos, puede afectar el sabor de los productos. Algunos desinfectantes químicos pueden dañar el equipo al acelerar la corrosión, como el óxido, si no se enjuagan inmediatamente después de su uso. Sin embargo, algunos desinfectantes químicos no requieren enjuague, o pueden enjuagarse justo antes de reutilizar el equipo, por lo que siempre verifique la información provista con el producto.

Paso 6. Secado: Idealmente, las superficies, el equipo, los utensilios, etc. deben secarse drenando y dejando expuestos al aire. Las rejillas deben estar disponibles para drenar artículos, de modo que no se dejen sentadas en charcos de agua. Cuando sea posible, los artículos limpiados, como los tazones, se deben voltear para reducir el riesgo de que caigan contaminantes físicos en ellos. Si el secado al aire no siempre es práctico, se pueden usar toallas de papel o paños de cocina. Los paños de cocina deben estar limpios y sin usar, de lo contrario pueden estar contaminados con patógenos (Por ejemplo, si se han usado para limpiarse las manos sucias).

Desinfectantes Químicos

Cada clase de desinfectantes químicos tiene sus propias ventajas (Por ejemplo, no corrosivas o de acción rápida) o desventajas (Por ejemplo, vida útil de almacenamiento costosa o limitada una vez diluida). Es mejor consultar a una compañía química para que le ayude a decidir qué productos son adecuados para sus necesidades. Es su responsabilidad verificar que el producto químico que elija es seguro para usar en un entorno de preparación de alimentos (Es decir, es de “grado alimenticio”).

Un desinfectante comúnmente usado es el c, que contiene un compuesto antimicrobiano comúnmente llamado cloro (Hipoclorito de sodio). Es posible que aquellos que recién comienzan su negocio quieran usar cloro inicialmente, ya que se puede comprar fácilmente en cualquier supermercado.

La concentración de cloro en el blanqueador difiere según el tipo y la marca. El blanqueador comprado en los supermercados es generalmente del 4 al 5%; El comercial o industrial suele ser del 10%.

La cantidad de cloro necesaria para desinfectar depende de la temperatura del agua utilizada: Cuanto más caliente esté el agua, menor será la concentración. Sin embargo, es más fácil usar agua fría para desinfectar con cloro, ya que es difícil mantener un fregadero lleno de agua lo suficientemente caliente.

Diluir el blanqueador con agua fría del grifo para hacer una mezcla que contenga cloro al 0.01% (o 100 ppm) es un desinfectante eficaz para la mayoría de las situaciones. Debe preparar una tabla que muestre cómo compensar esta concentración para el producto específico que ha comprado. La siguiente tabla muestra cómo hacer esto para dos concentraciones.

Los artículos deben dejarse en remojo en la solución preparada durante 10 minutos. Debido a que la solución perderá su actividad con el tiempo, las soluciones deben prepararse justo antes de usarlas. El blanqueador sin diluir nunca debe usarse como desinfectante: es perjudicial para quienes la usan y corroe el equipo.

Desinfectando con agua caliente

A menos que se use un lavavajillas comercial, es casi imposible cumplir los requisitos para una desinfección efectiva con agua caliente (Es decir, un mínimo de 77°C, pero lo ideal es 82°C o superior):

• Debido a que la temperatura máxima del agua suministrada por los sistemas estándar de agua caliente doméstica es de aproximadamente 40–60 ° C, se necesitará instalar un calentador de agua separado.
• Colocar objetos, especialmente piezas grandes de equipos de acero inoxidable, en el fregadero hará que el agua se enfríe más rápido.
• Existe el riesgo de que el personal se queme con el agua caliente, especialmente si se producen salpicaduras al colocar artículos en el fregadero.

Utilizando lavavajillas para limpieza y desinfección

Se recomienda que las empresas de alimentos utilicen lavavajillas comerciales. sin embargo, los lavavajillas domésticos también pueden ser aceptables.

Los fabricantes y proveedores de lavavajillas comerciales deben asegurarse de que sus equipos puedan limpiarse y desinfectarse a fondo. Las normas internacionales utilizadas por los fabricantes especifican los requisitos necesarios. Esto significa cuando estos lavavajillas se usan de acuerdo con las instrucciones proporcionadas:

• Los artículos se limpian a fondo antes del paso de desinfección.
• La alta temperatura del agua aplicada durante un tiempo específico durante la etapa de desinfección mata efectivamente los microorganismos patógenos.
• Todos los elementos en el lavavajillas están expuestos a la acción de limpieza y enjuague del lavavajillas.

Si desea utilizar un lavavajillas doméstico para limpiar y desinfectar los artículos, debe buscar el consejo de su autoridad local o pertinente. En algunos casos, es posible que el lavavajillas deba estar conectado a un suministro de agua capaz de suministrar agua más caliente que su sistema actual. Debe evitar el uso de los modos “económico” o “ahorro de energía” en los lavavajillas, ya que generalmente tienen ciclos más cortos y/o temperaturas de agua caliente más bajas.

Los lavavajillas deben mantenerse en buenas condiciones para que funcionen de manera efectiva. Esto incluye vaciar los filtros y el uso rutinario del ciclo de limpieza (O ejecutar un ciclo estándar mientras el lavavajillas está vacío).

Indicadores especiales o etiquetas de sensores de temperatura que usted pasa a través de un ciclo de lavavajillas están disponibles. Estos cambian de color si la temperatura del agua alcanzada durante el ciclo es lo suficientemente caliente como para desinfectar. Si está usando un lavavajillas para limpiar y desinfectar, se recomienda que lo use para verificar de manera rutinaria que su lavavajillas funciona correctamente.

Limpieza y Desinfección Periódicas

Incluso con un riguroso programa de limpieza y desinfección de rutina, los residuos de alimentos pueden acumularse con el tiempo, especialmente en áreas de difícil acceso. Se pueden requerir procedimientos periódicos adicionales, que incluyen:

• Desmontaje más completo del equipo.
• Utilizar un detergente diferente.
• Utilizar un cepillo o estropajo más abrasivo.
• Utilizar un desinfectante químico en lugar de agua caliente o vapor.

La limpieza in situ (CIP – Cleaning in Place) se puede usar para la limpieza y desinfección de rutina de los equipos utilizados para procesar productos líquidos (Por ejemplo, intercambiadores de calor). Los pasos de limpieza de rutina se realizan utilizando el sistema de flujo automatizado del equipo, a un caudal y presión altos. Sin embargo, el equipo también deberá ser desmontado para una limpieza y desinfección periódicas porque puede haber lugares difíciles de alcanzar, como debajo de los O-Rings o en las juntas. Consulte los manuales del equipo para conocer las frecuencias y los procedimientos recomendados.

Procedimientos de Monitorización de Limpieza y Desinfección

Una vez que haya establecido su programa de limpieza y desinfección, debe verificar que sea efectivo. El personal también debe informarle si notan que los métodos que siguen no son adecuados y si se necesitan cambios.

Para verificar si la limpieza y desinfección se está realizando adecuadamente:

• Realice una inspección visual después de la limpieza para verificar si hay partículas o residuos de alimentos (Lleve esto a cabo en una variedad de artículos utilizando un enfoque de “control aleatorio de puntos”).
• Verifique la temperatura del agua utilizada para desinfectar con un termómetro calibrado (En un fregadero) o indicadores de temperatura (En un lavavajillas).
• Solicitar al personal que demuestre cómo constituyen la concentración correcta de la solución desinfectante.
• Verifique si los temporizadores utilizados para monitorear los tiempos de contacto del desinfectante están funcionando correctamente.
• Revise los registros de limpieza con regularidad para verificar que todas las tareas se completen según sea necesario.

Confirmando la efectividad del Programa de Limpieza y Desinfección

Debes confirmar si tu programa está logrando consistentemente su propósito. Este proceso abarca desde métodos de prueba simples que pueden realizarse internamente, hasta pruebas más complejas que pueden requerir subcontratación. Las empresas de alimentos que preparan productos de mayor riesgo deberán realizar pruebas más frecuentes y rigurosas, como los métodos de hisopad.

Para confirmar si la limpieza es efectiva, debe “mirar, tocar y oler”. Por ejemplo, use una linterna para mirar el equipo que no se puede desarmar por completo, pase el dedo por las superficies de acero inoxidable para detectar residuos grasientos y verifique si hay olores desagradables. Otro método consiste en colocar hisopos que detectan proteínas sobre las superficies y si el color de los hisopos cambia, los residuos de alimentos aún están presentes. Estas comprobaciones deben realizarse antes de la desinfección para reducir el riesgo de volver a contaminar los artículos después de que se desinfecten.

Para confirmar si la desinfección es efectiva, es necesario probar la presencia de microorganismos. Esto se puede lograr ejecutando hisopos especiales sobre superficies desinfectadas y luego analizando el hisopo.

Dos tipos diferentes de pruebas son:

• Prueba de hisopo microbiano: Los hisopos se envían a un laboratorio y se analizan para determinar el número total de microorganismos presentes o para tipos específicos. Se deben establecer criterios de aceptación para los niveles y/o el tipo de microorganismos detectados.
• Prueba de hisopo de ATP: Se insertan hisopos en los medidores de prueba, que verifican el nivel de adenosinetrifosfato (ATP) presente. La presencia de ATP indica la presencia de microorganismos o residuos de alimentos. El equipo proporciona un resultado de aprobación o falla para el área de frotis según los criterios pre-programados.

Si debe eliminar los alérgenos alimentarios de los equipos y las superficies en contacto con ellos, también debe confirmar que su programa de limpieza y desinfección lo está haciendo de manera efectiva. Hay kits de prueba de alérgenos alimentarios disponibles que no requieren ningún equipo especializado o capacitación. Además, puede tener sus productos probados para detectar la presencia de alérgenos específicos. Por ejemplo, si usa equipo para procesar un producto que contiene maní (Cacahuates), seguido de limpieza y desinfección, entonces usa el mismo equipo para procesar un producto que no contiene maní, enviaría las primeras muestras del producto sin maní a una Laboratorio para detectar cualquier rastro de alérgenos de maní.

Si usa hisopos para realizar pruebas, debe concentrarse en las áreas de contacto con alimentos que son difíciles de limpiar porque es más probable que atrapen contaminantes.

Se recomienda que mantenga un registro de los resultados de sus pruebas y que verifique las tendencias a lo largo del tiempo. Por ejemplo, aunque sus resultados pueden estar siempre dentro de los rangos aceptables, pueden estar “arrastrándose” lentamente, lo que indica que hay un problema con su programa de limpieza y desinfección que requiere investigación y acción correctiva antes de que empeore.

Barreras para una Limpieza y Desinfección Efectivas

La efectividad de los programas de limpieza y desinfección puede reducirse mediante:

• Capacitación inadecuada del personal que puede llevar al uso de métodos incorrectos o que se tomen atajos porque el personal no entiende por qué es importante limpiar y desinfectar (Por ejemplo, no mover una pieza de equipo portátil para limpiar el piso que se encuentra debajo).
• La producción de pequeñas gotas de agua (Llamadas aerosoles) durante la limpieza que pueden viajar por el aire y provocar la contaminación cruzada de un área que ya ha sido desinfectada.
• El bloqueo de los desagües del piso, que puede provocar la acumulación de agua y un entorno de crecimiento para los microorganismos.
• Diseño deficiente del equipo que puede causar la acumulación de agua o la captura de residuos de alimentos; las áreas problemáticas incluyen dispositivos de medición de temperatura en línea, codos afilados, puntos muertos o superficies cóncavas.
• Pasar por alto áreas menos obvias que necesitan limpieza y/o desinfección, como botones de control de equipos detrás de paneles, interruptores de luz o manijas de puertas.
• Uso incorrecto de desinfectantes; por ejemplo, el tiempo de contacto es demasiado corto, o se utiliza la concentración incorrecta o la temperatura del agua.

Tiempo y proceso básico

Idealmente, la limpieza y desinfección de equipos o superficies más grandes, como paredes y pisos, deben realizarse cuando no se produce manipulación de alimentos. La limpieza puede “agitar” cualquier patógeno transmitido por los alimentos y alérgenos alimentarios que puedan estar presentes en el medio ambiente. Si se transportan en el aire, pueden transferirse a alimentos o superficies en contacto con alimentos.

Se debe tener especial cuidado con las mangueras de alta presión, el barrido en seco y el polvo. Estos métodos de limpieza (Especialmente el uso de mangueras de alta presión) pueden dispersar los aerosoles a una gran distancia. Estos métodos solo deben usarse al final del día, seguidos de la limpieza y desinfección de todas las superficies expuestas en contacto con alimentos. Si una habitación o área de trabajo se va a limpiar a fondo como una unidad, esto debería ocurrir en una secuencia lógica. Comenzar desde arriba y trabajar hacia abajo es el mejor método. Por ejemplo, no tiene sentido limpiar las mesas de trabajo antes de limpiar el techo.

La mayoría de las pequeñas empresas tienen poco personal, por lo que es posible que se requiera que las personas realicen tareas múltiples. En estas circunstancias, programar tareas de limpieza adecuadamente. Por ejemplo, el personal solo debe limpiar los baños después de haber terminado sus tareas de manejo de alimentos durante el día.

Equipo utilizado para Limpieza

El equipo utilizado para la limpieza y desinfección debe mantenerse en buenas condiciones para que no se convierta en una fuente de contaminación. Por ejemplo, mantenga los cepillos y estropajos limpios y secos y cámbielos si es necesario para evitar que las cerdas o las piezas metálicas contaminen los alimentos.

Los paños de limpieza pueden ser un peligro para la inocuidad alimentaria. Los paños húmedos son un caldo de cultivo perfecto para los patógenos. Los paños desechables o las toallas de papel se utilizan mejor para la limpieza. Alternativamente, tenga un suministro abundante de paños no desechables e instruya a su personal exactamente cuándo y para qué fines pueden o no pueden ser utilizados. Lave los paños usados en agua hirviendo y séquelos bien al final de cada día.

Si utiliza materiales abrasivos para la limpieza, como los estropajos, tenga cuidado de que no rayen el equipo ni las superficies de preparación de alimentos. Los rasguños hacen que las superficies sean más difíciles de limpiar y pueden atrapar alimentos y microorganismos. Es preferible usar un detergente diferente o agua más caliente que usar abrasivos fuertes.

Documentación de Limpieza y Desinfección

Debe realizar un seguimiento de lo que debe limpiarse y desinfectarse, con qué frecuencia debe ocurrir, quién hará la tarea y cómo se realizará. El personal también tendrá que marcar cuando hayan completado las tareas para que pueda estar seguro de que no se pasa por alto nada.

El primer paso para configurar la documentación de su programa de limpieza y desinfección es decidir qué elementos o superficies deben limpiarse y cuáles también requieren desinfección. La regla de oro es que todo lo que entre en contacto con los alimentos debe limpiarse y desinfectarse. Sin embargo, hay algunas excepciones a esta regla:

• Los elementos que se someterán a un proceso de calor solo deben limpiarse (Por ejemplo, las bandejas para hornear que se utilizan en un horno).
• Los pisos en áreas de alto riesgo (Por ejemplo, donde se empaquetan alimentos listos para el consumo) deben limpiarse y desinfectarse.

Es una buena práctica caminar de forma rutinaria por sus instalaciones para asegurarse de que no se pase por alto y luego hacer que los miembros de su personal verifiquen que ha cubierto todos los elementos. Es fácil pasar por alto algo simple; por ejemplo, ¿Sabía que las bolsas reutilizables usadas para cremas y natillas (Y otros alimentos no cocinados antes de comer) han causado varios brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos? Se deben desinfectar además de la limpieza estándar al final del día o, preferiblemente, se deben usar bolsas desechables para tuberías.

IMPORTANTE: Esto es solo orientativo: la frecuencia y los procedimientos requeridos para su negocio dependerán de los tipos de alimentos que se manejen y el procesamiento realizado.

Manejo y Exclusión de Plagas

Las plagas, mascotas y animales de granja pueden traer contaminantes a las instalaciones de su negocio de alimentos. Su presencia debe ser controlada (Plagas) o completamente excluida (Mascotas y animales de granja).

Las plagas incluyen aves, ratones, ratas, insectos y arañas. La presencia de plagas en los establecimientos comerciales de alimentos es un problema potencial de inocuidad alimentaria porque pueden causar contaminación microbiana o física de sus ingredientes y productos. Las Norma requieren que las empresas de alimentos tomen todas las medidas posibles para evitar que las plagas ingresen a las instalaciones y para prevenir las infestaciones de plagas en las instalaciones y en los vehículos utilizados para el transporte de alimentos.

Las posibles rutas de contaminación, ya sea directamente sobre los alimentos o mediante transferencia desde el equipo o las superficies en contacto con los alimentos, son:

• Excrementos de aves, roedores o insectos, que pueden transportar patógenos o ser un contaminante físico.
• “Patas” de animales o insectos, “bocas” (Por ejemplo, al masticar en el empaque) u otras partes del cuerpo, que pueden transportar patógenos.
• Ya sea plagas enteras o partes de ellas (Por ejemplo, cuerpos de insectos o plumas de aves), que pueden causar contaminación física.
• Ratas y ratones, que orinarán continuamente mientras caminan por sus instalaciones.

Las señales de que tiene un problema de plagas en sus instalaciones incluyen:

• Excrementos de ratas o ratones en el piso, bancos o estanterías.
• Signos de roer o marcas de dientes en el envasado de alimentos.
• Excrementos de cucarachas o manchas marrones y negras en las superficies.
• Evidencia de que los cebos han sido comidos o perturbados.
• Vías de orina que aparecen bajo la luz ultravioleta.

En resumen, las normas establecen que “El diseño y la construcción de los locales de alimentos deben, en la medida de lo posible, no permitir la entrada de plagas y no proporcionar refugio a las plagas”.

Las plagas más grandes, como las ratas, pueden mantenerse fuera de sus instalaciones principalmente mediante barreras físicas adecuadas, como mantener las puertas cerradas cuando no es necesario que estén abiertas, minimizar los huecos debajo de las puertas externas o sellar los desagües no utilizados.

El programa de mantenimiento preventivo para su equipo e instalaciones debe incluir:

• Revisar los orificios o aberturas que conducen desde el exterior a las instalaciones, como alrededor de tuberías o rejillas de ventilación; Los orificios se pueden sellar con cemento, masilla o “rellenos de huecos” disponibles en el mercado.
• Inspeccionar las bandas de intemperie que se utilizan para reducir las brechas debajo de las puertas y reemplazarlas si es necesario.
• Buscar agujeros o rasgaduras en las pantallas de puertas y ventanas, y reparar o reemplazar cualquier que esté dañado.
• Verificar que las unidades de cierre automático instaladas en las puertas funcionen adecuadamente.

Además, las áreas exteriores deben mantenerse libres de “desorden”, como tarimas apiladas, cartón para reciclaje o bidones de aceite vacíos, ya que estos proporcionan sitios de anidación para roedores.

Si hay nidos de aves o lugares de refugio fuera de sus instalaciones, especialmente si están ubicados en pasillos, los excrementos en el suelo se pueden transferir a sus instalaciones con zapatos. Es posible que se deban modificar las salientes y otras superficies horizontales para desalentar a las aves a “instalarse” en estas áreas. Las aves son particularmente difíciles de controlar y hay algunas trampas ingeniosas y “asustadores” disponibles en el mercado.

No importa qué tan bien mantenga sus instalaciones, la probabilidad de que entren estas plagas aumenta si los desechos de alimentos que se encuentran afuera están mal contenidos. Las aves que recolectan restos de comida, ratas y ratones pueden romper bolsas de plástico abiertas, por lo que las bolsas de basura deben colocarse dentro de contenedores con ruedas rígidas u otros recipientes con tapas rígidas. Cualquier derrame accidental de alimentos fuera de los contenedores se debe limpiar sin demora.

Mantener un área limpia de desechos también reducirá la posibilidad de que las plagas, como las cucarachas, sean atraídas a sus instalaciones. De manera similar, un programa de limpieza efectivo dentro de sus instalaciones lo hará menos atractivo para los insectos. Es particularmente importante asegurarse de que al final de cada día se limpien los residuos de alimentos o restos de los pisos u otras superficies y que las bolsas de basura se lleven afuera, incluso si no están llenas, porque muchas plagas buscan comida activamente durante la noche.

Hay períodos en que las puertas deben mantenerse abiertas. Para lidiar con los insectos voladores que entran durante estos períodos, puede instalar dispositivos con lámparas UV para atraer insectos voladores y una goma para capturarlos. Estos deben limpiarse como parte de su programa de limpieza de rutina (Al menos una vez por semana) y colocarse donde los insectos muertos o partes de la unidad no puedan caer en los alimentos. Las lámparas pierden efectividad con el tiempo, por lo que deben reemplazarse al menos una vez al año.

Es casi imposible sellar un edificio lo suficientemente eficaz como para evitar que los insectos rastreros entren. También es posible que los insectos sean traídos a sus instalaciones en envases o en alimentos (Incluso como larvas o huevos). El objetivo principal es dificultar la reproducción de los insectos y aumentar su número impidiéndoles acceder a fuentes de alimentos y agua.

Entonces, además del programa de limpieza mencionado anteriormente:

• Los ingredientes deben almacenarse en contenedores sellados.
• Los alimentos deben mantenerse cubiertos.
• Se debe pedir al personal que tenga cuidado con los alimentos que se guardan en sus armarios u otras áreas de almacenamiento personal (Por ejemplo, para no dejar envoltorios de emparedado que contengan migajas o migajas).
• Se deben reparar los grifos de goteo u otras fuentes de agua.

Algunas plagas, como las cucarachas, se mantienen mejor bajo control usando tratamientos preventivos regulares en lugar de tratar solo después de que usted vea signos de su presencia. Esto se debe a que en el momento en que vea evidencia de cucarachas, probablemente ya estén allí en grandes cantidades, lo que las hará más difíciles de eliminar. Los tratamientos preventivos, como la colocación de cebos, se pueden realizar en la casa o por un contratista profesional de control de plagas. Se deben colocar cebos o trampas al primer signo de ratas o ratones en sus instalaciones, incluso si solo sospecha que pueden estar presentes. La infestación con estos bichos puede convertirse en un grave problema de inocuidad alimentaria. Si cree que sus intentos internos de matarlos no funcionan, debe llamar a un contratista de control de plagas de inmediato.

Todos los productos químicos para el control de plagas deben almacenarse por separado de cualquier alimento. Los cebos para cucarachas, ratones y ratas deben colocarse de modo que no haya posibilidad de que entren en contacto con alimentos, equipos, superficies en contacto con alimentos o materiales de embalaje.

Al igual que con otros programas requeridos para la inocuidad de los alimentos, es recomendable preparar la documentación de su programa interno de control de plagas para permitirle hacer un seguimiento de lo que debe hacerse, con qué frecuencia, el método y quién es responsable.

Los contratistas de control de plagas se pueden usar de manera irregular para corregir las infestaciones que usted no puede controlar de manera efectiva en la casa o se pueden usar regularmente para proporcionar un programa de tratamiento preventivo.

Si utiliza un contratista para tratamientos preventivos de rutina, debe negociar un contrato que se adapte a sus necesidades. Esto incluirá:

• La frecuencia con la que vendrán, que depende del tipo de tratamiento.
• Qué tratamientos aplicarán, qué plagas tratan y cómo lo hacen.
• Un mapa de donde se rociarán o depositarán los cebos.
• Qué áreas inspeccionarán para detectar evidencia de plagas.
• Qué medidas tomarán si se descubre una plaga de plagas.

Antes de utilizar un contratista de control de plagas, debe verificar que tengan una licencia o registro actual. Además, los contratistas deben proporcionar detalles escritos, como una MSDS, de cualquier plaguicida utilizado y preparar un informe para usted después de cada visita. Estos documentos deben mantenerse archivados con sus otros registros.

Solo hay dos escenarios en los que se pueden permitir animales vivos en las instalaciones de cualquier empresa de alimentos:

• Mariscos, pescados o mariscos vivos: Se permiten en áreas donde se manipulan alimentos. Esto permite a las empresas alimentarias utilizar mejillones frescos, ostras y vieiras, que generalmente siguen vivos cuando se usan.
• Animales de asistencia: Esta exención se relaciona con animales como los perros guía para personas con discapacidades visuales que pueden ingresar a las áreas de comida y bebida. Como tal, esto no es aplicable a aquellos que producen productos manufacturados o procesados.

Aquellos que operan su negocio de alimentos en su propia casa o en una granja (Por ejemplo, la fabricación de queso en una granja lechera) deben tener barreras adecuadas que impidan que los animales domésticos o de granja accedan a cualquier área de manejo de alimentos. Debido a que el transporte de alimentos es parte de la manipulación de alimentos, no se permiten animales vivos en los vehículos de transporte de alimentos. Cualquier persona que esté iniciando su negocio debe tener en cuenta que puede estar usando el ‘automóvil familiar ‘para recoger suministros y entregar productos.

La responsabilidad de todos los que operan o trabajan para una empresa de alimentos.

No importa qué tan inocuas sean sus instalaciones, sus productos están en riesgo a menos que la inocuidad alimentaria sea una alta prioridad tanto para usted como para su personal. La inocuidad de los alimentos no debe considerarse como una “molesta cosa extra que hacer” además de las actividades de rutina; más bien debería ser un componente integral de las actividades diarias.

La responsabilidad general por la inocuidad de los productos vendidos por una empresa alimentaria depende del propietario o propietarios de la empresa. Si bien el personal tiene la responsabilidad de seguir las instrucciones y cumplir con sus deberes utilizando prácticas higiénicas, es responsabilidad de su empleador proporcionar las instrucciones, la capacitación, el equipo y las instalaciones adecuados, y los ingredientes crudos adecuados para el uso previsto.

Una forma básica, pero efectiva, de mostrarle al personal que usted toma en serio la inocuidad alimentaria es liderar con el ejemplo. Sus acciones y actitud guiarán las acciones y la actitud de su personal. Lávese las manos regularmente a lo largo del día, vuelva a refrigerar los ingredientes sobrantes de inmediato, siga las instrucciones de la receta con cuidado, etc. Su personal sabrá lo que se espera de ellos.

Experiencia y Capacitación del Personal

Las normas establecen que: “Una empresa alimentaria debe garantizar que las personas que realizan o supervisan las operaciones de manipulación de alimentos tienen: habilidades en materia de inocuidad alimentaria e higiene de los alimentos; y conocimiento de la inocuidad de los alimentos y cuestiones de higiene de los alimentos, de acuerdo con sus actividades de trabajo”.

Esto significa que cualquier miembro de su personal que esté clasificado como manipuladores de alimentos y quienes los supervisan, tiene que:

• Ser capaz de realizar las tareas necesarias para garantizar la inocuidad de los alimentos que manipulan, y
• Saber y comprender por qué estas tareas deben realizarse para que los alimentos sean inocuos.

Las habilidades y el conocimiento deben ser relevantes solo para las tareas que realizan los individuos (Es decir, de acuerdo con sus actividades de trabajo). Por ejemplo, un cocinero debe saber cómo medir correctamente la temperatura de la sopa que ha preparado (Una habilidad), y debe saber que esto es necesario porque se debe alcanzar una temperatura específica para matar ciertos tipos de microorganismos patógenos (Conocimiento).

Debe averiguar cuáles son los requisitos específicos de las autoridades de alimentos de su país con respecto a las cláusulas de conocimientos y habilidades. La información proporcionada en esta entrada es solo una guía sobre habilidades y conocimientos para empresas de alimentos.

Asegurarse de que su personal tenga una buena comprensión de la inocuidad e higiene de los alimentos no solo mantendrá sus productos más inocuos, sino que también puede ser bueno para su negocio. Los clientes se están volviendo más expertos en inocuidad alimentaria y, si observan que su personal maneja los alimentos de una manera insegura, pueden dejar de comprar productos preparados en sus instalaciones. Por ejemplo, si se ve que el personal detrás del mostrador de una tienda de delicatessen toca la comida con sus propias manos después de limpiarse las manos con un paño sucio, los productos que se anuncian como “hechos en casa en el local” pueden ser impopulares.

Del mismo modo que tendrá que dar otras instrucciones básicas al personal nuevo, como la forma de pedir suministros, las habilidades de inocuidad e higiene de los alimentos y el conocimiento específico de sus deberes, deben incorporarse en toda la capacitación inicial impartida a los “principiantes”.

Esta capacitación no tiene que ser provista en un curso formal. Puede optar por utilizar un enfoque “en el trabajo”, como utilizar un miembro del personal con experiencia para transmitir habilidades y conocimientos a través de instrucciones verbales y demostraciones. Anime a su personal a hacer preguntas si no entienden algo que se les dice. Supervise de cerca a los nuevos miembros del personal hasta que demuestren que pueden realizar sus tareas utilizando el nivel de higiene adecuado y los controles de inocuidad alimentaria.

Luego, también debe observar ocasionalmente sus prácticas de manejo de alimentos y verificar los malos hábitos, especialmente durante los períodos de mayor actividad, cuando pueden verse tentados a tomar atajos, como reducir los tiempos de cocción.

El entrenamiento formal puede ser un mejor enfoque en alguna circunstancia; por ejemplo:

• Un nuevo negocio cuyo personal no tiene habilidades ni conocimientos relevantes previos.
• Un negocio que se está diversificando en un área nueva, como un restaurante que planea comenzar una nueva línea lateral de productos de fabricación para la venta en tiendas minoristas.
• Una empresa que fabrica productos de alto riesgo, como cocinar alimentos fríos para bebés o jugos de fruta sin pasteurizar.

Es posible que solo sea necesario que uno o dos miembros del personal asistan a esta capacitación y que luego puedan transmitir las habilidades y conocimientos pertinentes a otros en su negocio. También puede contratar a un consultor para que venga a sus instalaciones y ofrezca capacitación específicamente adaptada a sus necesidades. Otras formas en que su personal puede aprender habilidades y conocimientos son a través de folletos educativos, carteles y videos.

El personal que asiste a un curso de capacitación, o tal vez incluso vea un video hecho profesionalmente, también obtendrá una mejor apreciación de por qué les pide que realicen tareas de cierta manera. Es decir, aprenden las razones por las que necesitan usar prácticas seguras para que sepan que no se basa únicamente en sus preferencias personales para que el trabajo se realice “a su manera”.

La Salud de los Manipuladores de Alimentos

Los microorganismos patógenos pueden ser transferidos a los alimentos por los manipuladores de alimentos que padecen una enfermedad o afección transmitida por los alimentos. Además, las personas pueden ser portadoras de una enfermedad transmitida por los alimentos sin tener ningún síntoma de la enfermedad o pueden ser portadoras de una enfermedad transmitida por los alimentos después de haber dejado de sufrir los síntomas de la enfermedad. En todos los casos, los agentes patógenos que se encuentran en sus sistemas pueden enfermar a otros si se transfieren a los alimentos durante el manejo.

Si un miembro de su personal sospecha que tiene una enfermedad o afección transmitida por los alimentos, es portador de una infección o ha estado en contacto con alguien con una enfermedad transmitida por los alimentos, debe informar a su supervisor. Un portador de una enfermedad transmitida por los alimentos es una persona que está infectada con un microorganismo que se puede transmitir a otra persona a través de los alimentos.

Lo que ocurra después de que se informe a un supervisor dependerá de la naturaleza de la enfermedad o condición y del tipo de trabajo que se realiza normalmente. Los miembros del personal pueden comenzar a trabajar, pero realizan tareas alternativas de manejo sin alimentos hasta que están bien (Por ejemplo, rellenando el papeleo), o se les puede solicitar que se queden en casa hasta que se sientan bien nuevamente. En ambos casos, se les pedirá que consulten con un médico que indique que están en condiciones de reanudar el manejo de los alimentos antes de regresar a sus tareas normales.

Si el personal viaja al extranjero para sus vacaciones y se enferma de gastroenteritis, debe visitar a un médico, porque existe la posibilidad de que haya contraído una enfermedad transmitida por los alimentos.

Es responsabilidad del propietario de la empresa de alimentos asegurarse de que su personal conozca estos requisitos. Es preferible hacer esto por escrito para que no se pierda ningún punto.

El nivel de riesgo asociado con las enfermedades transmitidas por los alimentos y el manejo de los alimentos es muy variable y depende de numerosos factores, tales como: el tipo de productos que se fabrican, la naturaleza de la enfermedad o afección, y los deberes del manipulador de alimentos. Siempre se debe buscar orientación específica caso por caso por la autoridad relevante del país.

El personal que manipula alimentos potencialmente peligrosos sin envasar, como los productos listos para comer o para cocinar, debe estar atento a la hora de informar si tiene un caso confirmado o sospechoso de enfermedad transmitida por los alimentos. El negocio de alimentos puede entonces necesitar tomar medidas especiales.

Es importante que no salte a conclusiones si ve signos de que un miembro del personal sufre una presunta enfermedad transmitida por los alimentos. Por ejemplo, una miembro del personal femenino puede vomitar mientras está en el trabajo porque está embarazada, no enferma. Además, debe considerar que algunos miembros del personal pueden estar preocupados por la posibilidad de perder su trabajo si informan que han contraído una enfermedad transmitida por los alimentos. Debido a que siempre es mejor equivocarse por el lado de la precaución, se recomienda que busque la guía de su autoridad local de alimentos si no está seguro de cuál es el enfoque correcto que debe tomar cuando surja un caso sospechoso de enfermedad transmitida por los alimentos en un miembro del personal.

Síntomas comunes de enfermedades transmitidas por alimentos

La diarrea y los vómitos son los dos síntomas más comunes de la gastroenteritis transmitida por los alimentos. El personal que sufre estos síntomas y no sabe qué los está causando debe sospechar que tiene una enfermedad transmitida por los alimentos. Otros síntomas de las enfermedades transmitidas por los alimentos son fiebre, dolor de garganta con fiebre o ictericia (Color amarillo de la piel y el blanco de los ojos).

Si hay otra razón conocida para sufrir cualquiera de estos síntomas, el personal no está obligado a informar sus síntomas a su supervisor. Ejemplos de otras causas de estos síntomas son un trastorno intestinal o una infección no transmitida por alimentos.

Enfermedades Transmitidas por los Alimentos: Afecciones que pueden propagar el Staphylococcus aureus.

El Staphylococcus aureus es una parte normal de la microbiota corporal para muchas personas. Si se utilizan prácticas higiénicas de manipulación de alimentos, se reduce el riesgo de contaminar los alimentos con S. aureus. Sin embargo, bajo ciertas condiciones, existe una mayor posibilidad de transferir S. aureus a los alimentos durante la manipulación:

• Pus en infecciones de la piel, como llagas, forúnculos, acné, cortes o abrasiones, pueden contener altos niveles de aureus. Si estas infecciones están en las manos o partes del cuerpo que pueden ser tocadas por las manos (Por ejemplo, la cara), existe el riesgo de transferir S. aureus a los alimentos.
• El líquido que sale de una oreja u ojo infectado puede contener aureus, por lo que, si se toca con las manos, las células pueden transferirse a los alimentos.
• Estornudar, toser o sonarse la nariz cuando sufre un resfriado, gripe o reacción alérgica es más probable que propague el aureus de la nariz o la garganta a la comida.

Si los manipuladores de alimentos vienen a trabajar con estas condiciones, deben:

• Cubra completamente las áreas de la piel infectada con un vendaje impermeable, y lávese bien las manos después de cambiar el vendaje (si es necesario mientras trabaja).
• Evite tocar las lesiones de la piel o el fluido que proviene del oído, la nariz o el ojo.
• Use pañuelos para soplar la nariz y para estornudar o toser, seguido de la eliminación inmediata del tejido y lavándose bien las manos.
• Ingerir medicamentos para secar las descargas causadas por resfriados, gripe o alergias.

Los manipuladores de alimentos no tienen que informar que están sufriendo una de estas condiciones si:

• La piel infectada se encuentra en partes del cuerpo que siempre están cubiertas con ropa y no se pueden tocar fácilmente.
• Las pastillas para el resfriado, la gripe o las alergias “secan” efectivamente cualquier líquido que provenga de la nariz.

Registros del personal relacionados con enfermedades transmitidas por alimentos

Se recomienda que lleve un registro de las enfermedades transmitidas por los alimentos que sufrió su personal, ya que éstas pueden ser de utilidad.

Toda la información relacionada con la salud de los miembros individuales del personal debe mantenerse confidencial, a menos que el miembro del personal afectado dé su permiso para divulgarla. Las únicas excepciones son si la información debe ser discutida o notificada a una autoridad autorizada.

La información que puede ser registrada incluye, pero no se limita a:

• La fecha en que se le presentó la información.
• Los síntomas (o enfermedad si se diagnostica).
• Las acciones tomadas (Por ejemplo, un miembro del personal se quedó en casa durante 3 días).
• Copias de cualquier certificado médico relacionado proporcionado.

Higiene Alimentaria Esencial

Es responsabilidad del propietario de una empresa alimenticia tomar todas las medidas posibles para garantizar que nadie en las instalaciones de la empresa alimenticia contamine los alimentos. Esto incluye personal, visitantes, comerciantes y contratistas. El término “medidas prácticas” toma en cuenta que las acciones de otras personas no siempre pueden ser controladas. Por ejemplo, el personal puede optar por no lavarse las manos, aunque se proporcionen instalaciones. Sin embargo, hay muchas cosas que se pueden controlar, como la provisión de equipos e instalaciones con el mantenimiento adecuado (Por ejemplo, cámaras frigoríficas que funcionan a 5°C o menos).

Un manipulador de alimentos debe tomar todas las medidas razonables para no manipular alimentos o superficies que puedan entrar en contacto con alimentos de una manera que pueda comprometer la inocuidad y la idoneidad de los alimentos.

El término “todas las medidas razonables” reconoce que los manipuladores de alimentos no pueden cumplir con este requisito si se encuentran con situaciones que están más allá de su control personal. Por ejemplo, si se les ha dado instrucciones incorrectas de su supervisor, o si el equipo que está disponible para su uso es defectuoso. Si la capacitación en el trabajo u otra forma de inocuidad e higiene de los alimentos que reciben los manipuladores de alimentos no los educa adecuadamente sobre cómo manejar los alimentos de manera inocua, también se considera que esto está fuera de su control. Es responsabilidad del propietario de la empresa asegurarse de que su personal reciba la capacitación adecuada.

Los pasos específicos que los manipuladores de alimentos pueden tomar para reducir los riesgos de inocuidad de los alimentos se proporcionan durante el resto de esta entrada; Algunos otros pasos básicos son:

• Reportar cualquier asunto de preocupación a su supervisor.
• Mantenga los alimentos cubiertos cuando no los manipule.
• Reducir el tiempo en que los alimentos potencialmente peligrosos se mantienen a temperatura ambiente.
• Asegúrese de seguir las instrucciones de cocción o procesamiento.
• Siga las instrucciones de limpieza y desinfección.
• Solicite más información si no entienden una instrucción.

Lavado de Manos

Los requisitos para proporcionar instalaciones de lavado de manos para el personal ya se han descrito anteriormente en este blog.

Estas instalaciones:

• No deben usarse para ningún otro propósito que no sea lavarse las manos: Indique al personal que no use lavamanos para actividades como lavar utensilios sucios o lavar verduras (se pueden colocar señales sobre los lavamanos como recordatorio).
• Incluya un suministro de jabón: Puede ser cualquier tipo de jabón, incluido el jabón en barra estándar, el jabón líquido o el jabón antibacterial.
• Incluir un medio para secar las manos que no es probable que transfiera patógenos a las manos:
  • Las toallas de papel desechables son la mejor opción.
  • Las toallas de tela no desechables pueden contaminarse y no se recomiendan.
  • Los secadores de aire generalmente toman mucho más tiempo para secarse las manos completamente en comparación con una toalla de papel, por lo que hay una mayor probabilidad de que el personal no se seque las manos correctamente
• Tenga un recipiente para desechos cerca del fregadero para desechar las toallas de papel usadas.

El personal debe estar capacitado en los procedimientos correctos de lavado de manos y se debe proporcionar una capacitación de actualización de forma regular, con recordatorios firmes si se observan malos hábitos.

El lavado regular de las manos reduce el riesgo de contaminar alimentos, superficies o equipos con agentes patógenos que puedan estar presentes en las manos.

Los manipuladores de alimentos deben lavarse las manos siempre que puedan ser una fuente de contaminación de alimentos, como:

• Inmediatamente antes de manipular alimentos listos para comer.
• Después de manipular alimentos crudos (Particularmente carne).
• Inmediatamente después de usar el baño.
• Antes de tocar directamente alimentos, equipos o superficies que puedan entrar en contacto con alimentos.
• Inmediatamente después de fumar, comer o beber.
• Inmediatamente después de toser, estornudar o sonarse la nariz.
• Después de tocar la cabeza, el cabello, la boca, la nariz o las orejas.
• Después de manejar basura o limpieza.
• Después de manipular animales.

Vestuario

Es importante que desarrolle una política sobre qué ropa, uniformes y otros artículos puede usar su personal en el trabajo. Esta decisión se verá influenciada por el nivel de riesgo asociado con los deberes de cada miembro del personal y cualquier requisito de la autoridad correspondiente. Una vez que haya determinado cuál es su política, debe informar a su personal, preferiblemente por escrito, para que no puedan decir “No se nos dijo eso” si surgen problemas en el futuro.

Las áreas que su política puede cubrir incluyen:

• Requisitos para atar el cabello largo.
• Si se requieren coberturas para el cabello y, de ser así, de qué tipo; los requisitos varían entre cada país, así que consulte con un la autoridad local.
• Si se requieren redes para barba y, de ser así, cuándo y dónde deben usarse.
• Limpieza y longitud aceptable de las uñas (Las uñas largas son más difíciles de limpiar por debajo), y si se permiten esmaltes o uñas postizas.
• Si se permite el uso de joyas o relojes.
• Si el personal usa su propia ropa, se deben seguir las pautas; por ejemplo, traiga ropa limpia y planchada de su casa y póngala una vez dentro del local.
• Si se proporcionan delantales o uniformes:
  • Áreas donde estos pueden o no pueden ser usados; por ejemplo, al personal no se le permite ir “a las máquinas expendedoras” durante un descanso mientras usa su uniforme.
  • ¿Cuál es el proceso para limpiarlos? por ejemplo, quién es responsable y con qué frecuencia deben limpiarse.
• Si el personal lava sus propios uniformes, proporcionar las pautas sobre cómo se debe hacer esto.

La mayoría de las empresas de alimentos no permiten que su personal use joyas y relojes en las áreas de manejo de alimentos. Existe el riesgo de que artículos enteros o piezas de ellos puedan caer en los alimentos. Además, los patógenos o las partículas de alimentos pueden alojarse debajo de los anillos y hacer que el lavado de manos sea menos efectivo. El personal también puede lavarse las manos con menos cuidado si está tratando de evitar que su reloj se moje. Sin embargo, algunas empresas pueden permitir que el personal use anillos de boda simples o aretes para dormir (RECUERDE siempre verificar la legislación aplicable). Si permite que su personal use anillos, es preferible que usen guantes si manipulan los alimentos directamente y los anillos deben ser sencillos para reducir la posibilidad de que el anillo se enganche en los guantes y haga un agujero.

Si su política establece que proporcionará uniformes para el personal, es su responsabilidad tener siempre un suministro adecuado de artículos limpios disponibles en un rango apropiado de tamaños. Es preferible que los uniformes y los delantales estén ligeramente coloreados porque es más fácil verlos cuando se ensucian. Diferentes áreas pueden tener uniformes de diferentes colores para que sea más fácil identificar si alguien que no debería estar en un área está en el lugar equivocado.

Si la ropa o los uniformes se ensucian habitualmente durante el día debido al tipo de tareas realizadas, es una buena práctica suministrar delantales. Los delantales deben cambiarse si se cambia de trabajo con alimentos crudos, como carne cruda, a alimentos listos para comer, como carne cocida o ensaladas. No se deben usar delantales al usar el baño o salir al exterior.

Las mangas de la ropa o los uniformes no deben ser tan largos que puedan “colgarse” en los alimentos, lo que podría causar la contaminación cruzada de un alimento a otro. Es preferible que se utilicen bridas o sujetadores tipo Velcro^TM en lugar de botones o botones de presión. Los botones o botones sueltos deben repararse porque existe el riesgo de que caigan dentro de los alimentos y se conviertan en un peligro físico.

Heridas

Si bien es posible que generalmente no requiera que su personal use guantes, si tienen una herida en la mano que necesita cubrirse, la forma más efectiva de hacerlo es usar un guante sobre un apósito o vendaje adhesivo. Es un requisito importante que los recubrimientos impermeables para heridas se utilicen en áreas de manejo de alimentos. Esto reduce la posibilidad de que el apósito se caiga, lo que puede ocurrir más fácilmente si se moja, o si la sangre o el pus se filtran por debajo del apósito. También reduce el riesgo de que la herida se exponga y contamine los alimentos.

Debe proporcionar un suministro de vendajes para heridas para que el personal los use. Los apósitos adhesivos de colores se usan más comúnmente porque son más fáciles de ver si caen en los alimentos. Alternativamente, puede usar tiritas para niños de colores brillantes que están disponibles en los supermercados.

Hábitos del Personal

El personal que manipula alimentos, o cualquier artículo que pueda entrar en contacto con ellos, debe mantener un buen nivel de higiene personal, especialmente si se trata de alimentos listos para comer. Es importante destacar que las manos y las uñas deben mantenerse limpias en todo momento. Es probable que ocasionalmente a lo largo del día, el personal se toque el cabello o la ropa con las manos: Posiblemente transfiera patógenos a las manos. Para minimizar este riesgo, es mejor que el cabello y la ropa personal estén limpios cuando el personal comienza a trabajar. Si el cabello se mantiene cubierto en el trabajo, o si el personal se convierte en uniformes, se puede poner menos énfasis en este requisito.

Aunque es difícil porque estas acciones generalmente se realizan de manera inconsciente (Es decir, no deliberadamente), el personal debe tratar de evitar hábitos como tocarse la nariz, rascarse la piel, morderse las uñas o jugar con su cabello mientras manipula alimentos o superficies en contacto con alimentos. Estas y otras acciones similares aumentan el riesgo de que las manos se contaminen con patógenos que pueden transferirse a los alimentos.

Los manipuladores de alimentos deben evitar que sus fluidos corporales lleguen a los alimentos. Cubrir la boca al estornudar o toser y usar medicamentos para secar la secreción nasal reduce el riesgo. Las manos siempre deben lavarse después de taparse la boca para estornudar o toser, independientemente de cómo se haga esto (Por ejemplo, manos, pañuelos o pañuelos). Del mismo modo, si el personal se toca la nariz en medio del manejo de los alimentos, debe lavarse las manos antes de volver a comenzar.

No se debe permitir comer o masticar goma de mascar en ningún área de manejo de alimentos. Los pedazos de comida o goma de mascar pueden caer sobre los alimentos, equipos o superficies. Esto puede causar contaminación física o la transferencia de patógenos. Comer alimentos con las manos también aumenta la posibilidad de que los dedos se contaminen con patógenos en la saliva o en la piel alrededor de la boca. La única excepción a este requisito es si un miembro del personal necesita probar la comida que se está preparando para verificar si es necesario ajustar los condimentos (Como es la práctica común en los restaurantes). Las cucharas desechables deben usarse para este propósito y deben desecharse inmediatamente y no reutilizarse después de estar en la boca.

Conciencia del Personal

Si bien el personal debería haber recibido capacitación adecuada en higiene alimentaria, así como el equipo y las instalaciones necesarias para manipular los alimentos de manera inocua, aún pueden ocurrir accidentes. Las normas especifican que los manipuladores de alimentos deben informar a su supervisor si saben o sospechan que pueden haber contaminado alimentos durante la manipulación.

Ejemplos de diferentes escenarios que requieren ser informados incluyen:

• Se usó la misma tabla de cortar, para cortar pollo crudo y para cortar las verduras de la ensalada sin lavarla y desinfectarla en el inter.
• Un tapón de rosca de un recipiente de aceite de cocina se ha extraviado y no se puede encontrar.
• Un vendaje adhesivo utilizado para cubrir una herida en un dedo ha caído en un recipiente con alimentos.
• Se dejó un recipiente sin cubrir de lechuga triturada en el banco cuando se usó una manguera de alta presión para limpiar el equipo sucio que se encuentra cerca.

Si un miembro del personal informa que puede haber contaminado alimentos, debe tener en cuenta que la forma en que reacciona puede afectar la probabilidad de que el personal le informe sobre cualquier incidente en el futuro. Si un miembro del personal comete errores repetidamente u olvida cosas que afectan la inocuidad de los alimentos, es posible que se requiera capacitación adicional y/o una supervisión más estrecha.

Manipulando Alimentos de Alto Riesgo

Aunque todos los alimentos deben protegerse de la contaminación, los alimentos con mayor riesgo son aquellos que no se calentarán en absoluto (Es decir, listos para consumo) o que los consumidores solo los volverán a calentar. Se requieren las prácticas higiénicas más estrictas al manipular estos alimentos.

Se requieren precauciones adicionales entre la cocción u otro procesamiento utilizado para reducir los niveles de patógenos (Por ejemplo, desinfectar verduras) y sellar el embalaje final; de lo contrario, corre el riesgo de contaminarse con agentes patógenos después del proceso, algunos de los cuales solo deben estar presentes en niveles bajos para causar enfermedades, como la Hepatitis A.

La educación del personal debe incluir instrucciones sobre la importancia de separar las actividades de trabajo, cuando las tareas involucran el manejo de alimentos crudos y listos para comer o cocidos. La producción debe fluir progresivamente desde la entrega de materias primas hasta la distribución de productos terminados.

Se debe evitar el retroceso o cruce de personas, alimentos, utensilios o equipos “contra el flujo”.

Si tiene un espacio muy limitado, es posible que solo pueda proporcionar esta separación controlando el tiempo en que se realizan las tareas, lo que permite utilizar una sola área. Veamos el ejemplo de un negocio con una sola mesa, que produce una variedad de diferentes guisos a base de carne. En lugar de cortar un lote de carne y luego preparar una cazuela, luego de cortar otro lote de carne y preparar la siguiente cazuela, toda la carne cruda debe prepararse por la mañana y luego almacenarse en un refrigerador o cámara frigorífica hasta que se requiera más adelante durante el día. Una vez completados los pasos de manejo de carne cruda, la mesa de trabajo, los utensilios y otros artículos utilizados deben limpiarse y desinfectarse antes de volver a usarlos. Alternativamente, el negocio podría preparar la carne cruda al final del día lista para cocinar al día siguiente.

Otros pasos generales que se pueden tomar para reducir la posibilidad de contaminación de alimentos de mayor riesgo incluyen:

• Proporcionar uniformes y delantales comercialmente lavados a todo el personal.
• Reducir la necesidad de que el personal maneje los alimentos con las manos descubiertas al proporcionar elementos tales como:
  • Utensilios, como pinzas, cucharas y espátulas.
  • Guantes, que deben usarse correctamente.
  • Otras barreras, como bolsas de plástico o toallas de papel.
• Si es necesario tocar los alimentos directamente con las manos, es importante que se laven bien antes de lavarlos.

Si tiene espacio en sus instalaciones, debe considerar la creación de áreas designadas separadas donde los alimentos de alto riesgo se puedan manipular después de que se cocinen, procesen o desinfecten.

Se recomiendan procedimientos específicos para estas “áreas limpias”, tales como:

• Restringir la entrada a áreas limpias solo al personal capacitado para manejar estos productos.
• Requiere que el personal se cambie el delantal antes de ingresar a estas áreas, especialmente si han estado manejando alimentos crudos, sin procesar o sin desinfectar en otras áreas. Use delantales de diferentes colores en estas áreas, para que el personal que no ha cambiado su delantal pueda ser visto fácilmente.
• Requerir que el personal se lave las manos antes de ingresar a estas áreas.
• Requerir que el personal que trabaja en estas áreas use una redecilla para el cabello.
• Considere instalar baños de calzado que contengan desinfectante en el punto de entrada a estas áreas; si usa estos, deberá proporcionar a su personal el calzado adecuado, de lo contrario no lo usarán por temor a dañar sus zapatos; además, el desinfectante necesita ser reemplazado con frecuencia.

Guantes

Si no se usan correctamente, los guantes pueden presentar un riesgo mayor para la inocuidad alimentaria que si no se usaran en absoluto. El personal puede pensar erróneamente que, debido a que usan guantes, no necesitan lavarse las manos con tanta frecuencia. Esto no es correcto, porque los guantes se contaminan de la misma manera que las manos.

Algunos consejos para el uso seguro de los guantes son:

• Los guantes deben ser desechables y no reutilizados después de quitarlos.
• Las manos deben lavarse y secarse bien antes de ponerse los guantes.
• Los guantes deben ser lo suficientemente resistentes para los tipos de tareas realizadas.
• Los guantes deben cambiarse entre el manejo de alimentos crudos y listos para comer.
• Al colocarse los guantes, las superficies de los guantes que entrarán en contacto con los alimentos no deben tocarse con las manos descubiertas.
• Las manos enguantadas deben lavarse, o cambiarse los guantes, si se sospecha que el guante está contaminado.

Si requiere que su personal use guantes para ciertas tareas de manipulación de alimentos, debe proporcionar información específica sobre cómo y cuándo usar guantes y con qué frecuencia deben cambiarse.

Visitantes

Muchas pequeñas empresas están orientadas a la familia; esto significa que existe la posibilidad de que niños, familiares y amigos de la familia visiten sus instalaciones. Otros visitantes potenciales incluyen limpiadores, contratistas de control de plagas, clientes, repartidores y vendedores. Estas personas deben ser supervisadas en todo momento o recibir instrucciones claras sobre en qué áreas están permitidas y qué pueden o no pueden tocar. Los niños deben ser supervisados de cerca en todo momento. Es preferible hacer arreglos para que los clientes y los limpiadores vengan a sus instalaciones en los momentos en que no se esté preparando ni manipulando alimentos.

En una entrada previa (Inocuidad Alimentaria) se presentó una breve introducción de los tres principales agentes de peligro para la inocuidad de los alimentos. Se brindan más detalles en esta entrada: Cuanto más conoces a tus enemigos, mejor equipado estarás para evitar que sean un problema en tus productos. Como la causa más común de enfermedades transmitidas por los alimentos en los seres humanos son los microorganismos patógenos, en particular las bacterias y los virus, se proporcionará información mucho más detallada sobre estos en comparación con los otros agentes de peligro.

Peligros Biológicos

Un ‘microorganismo’ es un organismo que generalmente es demasiado pequeño para ser visto sin usar un microscopio. Los microorganismos que se pueden encontrar en los alimentos incluyen bacterias, virus, levaduras, hongos, parásitos y algas. Estos pueden estar presentes en los alimentos simplemente porque son parte del entorno natural. Se pueden introducir intencionalmente a los alimentos como parte de un proceso de fabricación, como durante la producción de yogur, o pueden contaminar los alimentos durante la producción, preparación o manipulación.

Los virus y las bacterias patógenas son los microorganismos con más probabilidades de causar casos aislados o brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos. Algunos tipos de bacterias patógenas producen toxinas, y son las toxinas, y no las bacterias en sí mismas, las que causan efectos adversos en la salud. Los parásitos también causan casos de enfermedades transmitidas por los alimentos, aunque son más raros. Hay tipos específicos de hongos son capaces de producir compuestos químicos nocivos, llamados micotoxinas, en los alimentos. Algunas algas también pueden producir toxinas que son dañinas para los humanos. Se brinda más información sobre las toxinas producidas por hongos y algas más adelante en esta entrada (Peligros químicos).

Antes de seguir leyendo, sería útil que aprendieras un poco sobre los nombres de los microorganismos.

Nombres de los microorganismos

Al igual que los nombres científicos para plantas y animales (Por ejemplo, el gato doméstico, Felis catus), los nombres de bacterias, hongos y parásitos están escritos en cursiva y a menudo se derivan de palabras en latín. La primera parte de estos nombres es el ‘género’ y la segunda parte es la ‘especie’. Por ejemplo, en el nombre Felis catus, ‘Felis’ es el género y ‘catus’ es la especie. Puede haber más de una especie en un género. Por ejemplo, el gato de montaña chino es Felis bieti. Dos especies bacterianas diferentes en el mismo género son Clostridium botulinum y Clostridium perfringens.

Es una práctica común acortar los nombres de los microorganismos después del primer uso al usar solo la primera letra del nombre del género. Por ejemplo, Clostridium botulinum se convierte en C. botulinum.

Usted se estará preguntando cómo los microorganismos obtienen sus nombres; Aquí están algunos ejemplos:

• Penicillium recibió su nombre de la palabra latina para pincel, penicillus, por la forma en que se veía bajo el microscopio.
• Escherichia coli fue descubierta por un médico y científico alemán llamado Theodor Escherich y se puede encontrar en el colon.
• Salmonella fue nombrada después por Daniel Salmon, un patólogo veterinario estadounidense.

Al igual que con nuestro ejemplo de gato, algunos microorganismos también son conocidos por nombres no científicos.

Por ejemplo, es posible que haya escuchado el término ‘Golden Staph‘ utilizado para Staphylococcus aureus. Este término se usa debido al color amarillo dorado de algunos tipos de S. aureus cuando crecen.

Bacterias patógenas transmitidas por los alimentos

Hay más de una docena de diferentes tipos de bacterias clasificadas como patógenos transmitidos por los alimentos. Este blog se centra en aquellos que tienen más probabilidades de ser un problema para las empresas de alimentos, basados en número de casos que se han presentado (IMPORTANTE: No es una lista limitativa, es decir, no son las únicas).

Muchas bacterias existen en una sola forma estructural, llamadas células vegetativas. Algunas bacterias también pueden existir en otra forma estructural llamada endospora. Para simplificar, en este blog, las células vegetativas se denominarán “células” y las endosporas como “esporas”.

Las células bacterianas son estructuras simples, que consisten en una pared celular que encierra los componentes que la célula necesita para sobrevivir y crecer, como el ADN. Las bacterias necesitan estar en su forma celular para crecer.

Las bacterias que forman esporas se denominan “bacterias formadoras de esporas”. Las esporas tienen una capa externa gruesa que protege el contenido interno de condiciones desfavorables. Por ejemplo, las bacterias pueden sobrevivir a la exposición a sustancias químicas y temperaturas de cocción mucho más altas cuando están en forma de esporas que cuando están en forma de células. Aunque no son capaces de crecer como células, las esporas pueden sobrevivir durante largos períodos de tiempo en estado latente. Las esporas se pueden activar para formar células nuevamente cuando el ambiente circundante cambia, como cuando hay disponibilidad de humedad o una nueva fuente de nutrientes.

Mecanismos de contaminación de los alimentos por bacterias patógenas

Los patógenos pueden contaminar los alimentos antes o después de que abandone la granja; es decir, en cualquier punto de la cadena de suministros de alimentos. Las rutas o fuentes de contaminación se pueden agrupar en siete categorías principales:

• Animales productores de alimentos (Como vacas, cerdos, ovejas y aves de corral): las bacterias patógenas pueden aparecer naturalmente en los intestinos de estos animales y pueden extenderse a la superficie de su carne (Es decir, su “carne”) cuando los animales son sacrificados y masacrado.
• El ambiente donde se cultivan o cosechan los alimentos: las bacterias patógenas que se producen naturalmente en el suelo y en el agua pueden propagarse a los alimentos. Por ejemplo, los cultivos de frutas y verduras pueden contaminarse a través del suelo donde se cultivan, o los peces y mariscos pueden contaminarse a través del agua en la que viven.
• Rutas de contaminación ‘en la granja’ que involucran prácticas humanas. Hay muchos ejemplos de ellas, que incluyen:
  • Irrigación de cultivos con agua contaminada con estiércol animal.
  • Utilizar agua contaminada para diluir productos químicos agrícolas pulverizados sobre los cultivos.
  • Utilizar estiércol animal como fertilizante para cultivos.
  • Cosechar frutos caídos de los huertos donde los animales han pastado.
  • Falta de higiene de los trabajadores de campo y falta de instalaciones sanitarias adecuadas.
  • Propagación de la contaminación de una zona a otra a través de equipos agrícolas contaminados o
  • Escorrentía de agua contaminada.
• Insectos y plagas animales (Después de la cosecha o sacrificio): Las plagas que pueden propagar la contaminación en el alimento, incluyen ratas, ratones, pájaros, cucarachas y moscas. Los contaminantes pueden propagarse por contacto directo o transferencia indirecta. Un ejemplo de transferencia indirecta es que las personas traen bacterias en las instalaciones caminando por un área contaminada con excrementos de pájaros.
• Manipuladores de alimentos: Las personas pueden transportar bacterias patógenas como parte de su microbiota corporal normal o porque tienen una infección, como gastroenteritis. Estos patógenos pueden ser transferidos a los alimentos de varias maneras, como un manipulador de alimentos que va al baño y no se lava las manos correctamente antes de tocar los alimentos.
• Propagación de la contaminación de un alimento a otro, o de un equipo contaminado (Esto se conoce como contaminación cruzada). Limpieza y saneamiento inadecuados, y las prácticas antihigiénicas pueden diseminar patógenos en el ambiente de procesamiento y manejo de los alimentos; Por ejemplo, a través de equipos poco limpios como rebanadores de carne, licuadoras y utensilios.
• Agua utilizada en actividades de manipulación o procesamiento de alimentos: uso de agua no tratada durante el procesamiento o fallas de las plantas de tratamiento de agua pueden contaminar los alimentos.

Algunos brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos causadas por prácticas agrícolas incorrectas

• 2015 –2018 (Unión Europea): Desde el 2015, Austria, Dinamarca, Finlandia, Suecia y el Reino Unido han iniciado un brote de infecciones invasivas por Listeria monocytogenes confirmadas por secuenciación del genoma completo (WGS) y ligadas al maíz congelado y posiblemente a otras verduras congeladas. Al 15 de junio de 2018, se informaron 47 casos y nueve pacientes murieron.
• 2016 (Estados Unidos): La evidencia epidemiológica y de rastreo indica que las fresas congeladas importadas de Egipto fueron la fuente probable de este brote. En entrevistas, casi todas las personas entrevistadas informaron haber tomado batidos con fresas en cafeterías de Tropical Smoothie antes del 8 de agosto en un área geográfica limitada, incluyendo Maryland, Carolina del Norte, Virginia y Virginia Occidental, pero ha habido un pequeño número de casos afuera de esa área geográfica sin exposición Tropical Smoothie Café. La información disponible en este momento no indica un riesgo constante de infección por el virus de la hepatitis A en Tropical Smoothie Café’s, ya que el producto alimenticio contaminado se ha eliminado a partir del 8 de agosto. A partir del 13 de diciembre de 2016: 143 personas con hepatitis A fueron reportadas en nueve estados, no se reportaron fallecidos.
• 2017 (Estados Unidos): La evidencia epidemiológica y de laboratorio indicó que las papayas Maradol de la granja Carica de Campeche en Tenabo, Campeche, México, fueron la fuente probable de este brote. Este brote incluyó cinco tipos de Salmonella: Thompson, Kiambu, Agona, Gaminara y Senftenberg. Las mismas cepas de estos tipos de Salmonella se encontraron en muestras recolectadas de papayas y de personas enfermas. Un total de 220 personas infectadas con las cepas del brote de Salmonella Thompson (144), Salmonella Kiambu (54), Salmonella Agona (12), Salmonella Gaminara (7) o Salmonella Senftenberg (3) se informaron en 23 estados.Sesenta y ocho personas enfermas fueron hospitalizadas. Una muerte fue reportada desde la ciudad de Nueva York.
• 2018 (Estados Unidos): Las pruebas de laboratorio de los CDC identificaron la cepa del brote de coli O157:H7 en muestras de agua del canal tomadas de la región de cultivo de Yuma. La FDA continúa investigando el brote para obtener más información sobre cómo la bacteria E. coli pudo haber ingresado al agua y de qué forma esta agua pudo haber contaminado la lechuga romana: 210 personas enfermaron y 5 fallecieron.

Contaminación Cruzada

La contaminación cruzada es la propagación de un contaminante de un alimento o equipo a otro. Los contaminantes que son una preocupación principal para los procesadores de alimentos son bacterias patógenas, virus y alérgenos alimentarios (En algunas normas se prefiere el término Contacto Cruzado cuando se habla de alérgenos).

Los ejemplos de contaminación cruzada incluyen:

• Patógenos en jugos de carne cruda o tierra en vegetales que entran en contacto con alimentos listos para comer.
• Los alimentos que contienen alérgenos no se remueven adecuadamente del equipo y los alérgenos posteriormente contaminan un producto que se supone que es libre de alérgenos.

Las principales formas de controlar la contaminación cruzada son:

• Tener un programa efectivo de limpieza y saneamiento.
• Garantizar que los alimentos estén adecuadamente cubiertos durante el almacenamiento.
• Almacenar alimentos crudos y listos para comer de manera separada.

Conociendo al enemigo

Debido a que algunos alimentos o clases de alimentos tienen un mayor riesgo de causar enfermedades transmitidas por los alimentos debido a la presencia de bacterias patógenas, es un requisito legal en muchos países que cumplan con criterios microbiológicos específicos. Los productos deben pasar estos criterios en todas las etapas de su fabricación o venta, hasta que lleguen al final de su vida útil.

Los productos que no cumplen los criterios especificados en el requisito legal aplicable, representan un riesgo para la salud de los consumidores y, por lo tanto, no deben ofrecerse para la venta o utilizarse en la preparación de alimentos para la venta.

Algunos alimentos no tienen ningún nivel detectable de patógenos específicos. Por ejemplo, el paté cocido envasado es un alimento listo para comer que debería haberse calentado lo suficiente para matar las células bacterianas. En este caso en particular, es recomendable analizar al menos cinco muestras de 25 g de un lote de paté, y no se debe encontrar Listeria monocytogenes o Salmonella, por citar un par de ejemplos.

Es su responsabilidad verificar el requisito legal aplicable para determinar si los productos que fabrica pertenecen a alguna categoría en particular. Si sus productos deben cumplir con los límites especificados, debe buscar orientación experta, ya que solo un microbiólogo de alimentos tiene la experiencia necesaria para realizar los análisis requeridos.

Proliferación de Bacterias

La presencia de bacterias se incrementa cuando las células hacen ‘copias’ de sí mismos, en un proceso llamado ‘reproducción’ (Comúnmente denominado en este contexto ‘proliferación’). Una célula se divide en dos células, cada una de las cuales se divide en otras dos células, lo que da un total de cuatro células, y así sucesivamente. Las bacterias crecen cuando las condiciones en el entorno que las rodea son favorables, y su número puede duplicarse cada 10 minutos (Dependiendo de la bacteria). Esto significa que una sola célula puede convertirse en muchos miles de células en poco tiempo.

El crecimiento puede detenerse por una variedad de razones. Por ejemplo, a medida que las bacterias crecen, consumen los nutrientes de su entorno que los necesitan para darles energía. Si una nueva fuente de nutrientes no está disponible, el crecimiento se ralentiza y finalmente se detiene.

Cuando ve fotos de bacterias que se han cultivado en un laboratorio, lo que realmente está mirando son las células agrupadas en grupos llamados colonias. Estas colonias solo son visibles a simple vista porque están formadas por miles de células individuales que han crecido a partir de una sola célula.

Condiciones para la Proliferación de Bacterias

Al igual que los humanos, las bacterias y otros microorganismos requieren ciertas condiciones ambientales para sobrevivir y proliferar:

• Nutrientes: Las bacterias tienen los mismos requisitos de nutrientes para el crecimiento que las personas. Una vez que las bacterias han consumido los nutrientes disponibles, dejan de proliferar.
• Agua: Las bacterias requieren cierta cantidad de agua para crecer. El agua no solo necesita estar presente, sino que debe estar en una forma accesible para las bacterias (Lo que se conoce como actividad de agua). Los ingredientes que unen el agua y dificultan el crecimiento de las bacterias incluyen sal y azúcar.
• Oxígeno: Algunas bacterias necesitan oxígeno en su entorno para crecer (Aeróbicas), mientras que otras solo pueden crecer cuando no hay oxígeno presente (Anaeróbicas). Algunas otras bacterias pueden crecer con o sin oxígeno disponible (Facultativas).
• Temperatura: Las bacterias pueden sobrevivir en un amplio rango de temperaturas, pero solo pueden crecer en un rango de temperatura específico y más estrecho. Dentro de este rango de temperatura, hay un rango aún más estrecho que es mejor para el crecimiento. Por ejemplo, aunque Listeria monocytogenes puede crecer a temperaturas de refrigeración, lo hace muy lentamente. Sin embargo, esto todavía hace que monocytogenes sea particularmente peligrosa para alimentos listos para el consumo que tienen una larga vida útil refrigerada (Platicaremos sobre Listeria en particular más adelante).
• PH: Es la medida de acidez o alcalinidad de una solución o un alimento. La escala de pH va de 1.0 a 14.0 siendo 7.0 el punto neutro. Las bacterias más comúnmente asociadas a enfermedades de transmisión por alimentos, crecen mejor entre 4.6 y 7.0. Los alimentos de alta acidez como los tomates y los cítricos, con valores de pH por debajo de 4.6, no suelen fomentar el crecimiento bacteriano.
• Tiempo: Una vez que se cumplen todas las condiciones anteriores, las bacterias aún requieren tiempo para su proliferación. El tiempo requerido para proliferar a un cierto nivel depende de la especie bacteriana y las condiciones en su entorno circundante.

Es posible que aplique este conocimiento, con un poco más de ayuda provista en las próximas entradas, en su beneficio al manipular la receta de su producto o sus condiciones de almacenamiento para que sea un lugar desfavorable para que proliferen las bacterias patógenas.

Listeria monocytogenes

La Listeria monocytogenes puede proliferar a temperaturas de refrigeración, incluso por debajo de 1°C. La refrigeración, sin embargo, ralentizará significativamente su crecimiento porque su temperatura óptima de proliferación es 30-35°C.

Debido a que L. monocytogenes aún puede proliferar a ≤5°C, no se puede confiar en el enfriamiento como el único control de inocuidad de los alimentos listos para el consumo que tienen una larga vida útil. Esto incluye algunos tipos de queso, algunas carnes procesadas, pescado ahumado en frío y algunas ensaladas preparadas previamente.

La L. monocytogenes se encuentra comúnmente en ambientes de procesamiento de alimentos, particularmente áreas húmedas (Por ejemplo, desagües y bandejas de evaporadores en cuartos fríos). Siguiendo las recomendaciones sobre higiene, las prácticas de limpieza y desinfección, se reducirán los riesgos asociados con este patógeno. Mantener cubiertos los alimentos listos para consumo también ayudará.

Es extremadamente importante que este patógeno esté controlado en entornos donde se manejan alimentos refrigerados listos para el consumo. Puede causar enfermedades graves y la muerte en poblaciones vulnerables. Las mujeres embarazadas son especialmente preocupantes porque L. monocytogenes se puede diseminar al feto y causar abortos espontáneos o muerte fetal.

Mecanismo

Las bacterias patógenas pueden causar enfermedades transmitidas por los alimentos de dos maneras principales:

• Infección
  • Después de comer las células patogénicas vivas dentro de los alimentos, se instalan en el cuerpo y proliferan, lo que puede o no causar enfermedades.
• Intoxicación
  • Se ingieren alimentos que contienen toxinas, producidos por bacterias durante el crecimiento en los alimentos. Las toxinas, no las bacterias, causan enfermedades. Una vez que las bacterias han producido la toxina, incluso si la comida se cocina y las bacterias se eliminan, la enfermedad todavía puede ocurrir porque algunas toxinas son resistentes al calor y no se destruirán al cocinarlas.

Por lo general, los síntomas de la infección tardan más en aparecer que los de la intoxicación, porque generalmente hay un período en el que las bacterias necesitan proliferar a niveles lo suficientemente altos como para causar enfermedades. Esto se denomina Período de Incubación. Entonces, aunque las personas a menudo piensan que fue lo último que comieron lo que les enfermó, de hecho, puede ser algo que comieron 2 días antes.

Es posible que las bacterias patógenas sean ingeridas sin causar ninguna enfermedad, por una variedad de razones:

• El patógeno puede estar presente en los alimentos en niveles bajos, mientras que se requieren niveles relativamente altos para causar enfermedades (A menos que sean ingeridos por personas vulnerables).
• El patógeno puede estar presente en una forma que no puede causar enfermedades, como las esporas dormidas.
• Es posible que el patógeno no sea capaz de resistir los sistemas naturales de defensa que encuentra en nuestros cuerpos, como las condiciones ácidas del estómago. Esto puede deberse a que las células bacterianas no se encuentran en un estado saludable o que, en general, no son lo suficientemente robustas como para sobrevivir a menos que estén protegidas de algún modo (Platicaremos sobre esto en una entrada futura).

Nivel de bacterias patógenas requerido para causar enfermedades

Se deben consumir niveles relativamente altos de algunos tipos de bacterias para causar enfermedades (Por ejemplo, un millón de células por gramo de alimento). Alternativamente, tienen que proliferar a niveles relativamente altos antes de que se produzca suficiente toxina en los alimentos como para causar enfermedades. Debido a que es muy poco probable que altos niveles de cualquier patógeno estén presentes inicialmente en un alimento, esto significa que, para que la enfermedad ocurra, los patógenos deben poder proliferar en los alimentos antes de ser ingeridos.

A diferencia de los microorganismos causantes del deterioro, que presentan “señales” de que están presentes (Por ejemplo, un olor desagradable), la mayoría de las bacterias patógenas pueden crecer a niveles elevados sin causar cambios notables en la forma en que el alimento huele, se ve o sabe. Los alimentos altamente contaminados se pueden comer sin que el consumidor sospeche que algo anda mal, hasta que comiencen los síntomas de la enfermedad.

Sin embargo, algunas bacterias patógenas pueden causar enfermedades incluso si están presentes a niveles relativamente bajos. Incluso menos de 10 células por gramo de alimento pueden ser suficientes para enfermar a alguien. No siempre es necesario que estos patógenos proliferen en la comida para que ocurra la enfermedad; en cambio, los números inicialmente presentes en el alimento pueden ser suficientes.

Medidas de Control Básicas contra Bacterias

Como ya se había comentado, las medidas de control son las acciones que se pueden tomar para eliminar los peligros o reducir los riesgos asociados con ellos. El enfoque aquí es sobre las acciones que se pueden aplicar en el procesamiento de alimentos y la configuración de manejo:

• Prevención: Una de las medidas de control clave es evitar que los patógenos contaminen los alimentos durante su almacenamiento, manipulación y procesamiento. Una forma de lograr esto es tener un empaque apropiado para los alimentos procesados con calor, para evitar que los patógenos vuelvan a contaminar los alimentos después del procesamiento.
• Cocción: Los patógenos relevantes se eliminan calentando los alimentos a una temperatura mínima durante la cocción y manteniéndolos a esta temperatura durante un tiempo mínimo. Esto se llama una combinación de tiempo y temperatura. Las esporas de bacterias formadoras de esporas patógenas requieren combinaciones de tiempo-temperatura más severas para controlar, que las células bacterianas.
• Enfriamiento: Enfriar los alimentos a 5 ° C o menos previene o ralentiza considerablemente la proliferación de bacterias patógenas. Como algunos patógenos pueden crecer lentamente a temperaturas de refrigeración, los alimentos potencialmente peligrosos pueden almacenarse solo por un tiempo limitado.
• Verificación y/o ajuste de la receta: Algunos alimentos no apoyan naturalmente la proliferación de bacterias patógenas, como los limones debido a su acidez. Otros alimentos se pueden ajustar para disminuir o detener la proliferación de patógenos, por ejemplo, agregando jugo de limón a un alimento que es naturalmente bajo en ácido.

También es una práctica común combinar varias medidas de control. Un ejemplo es calentar alimentos utilizando una combinación específica de tiempo y temperatura y luego enfriar a 5°C o menos. Por sí mismo, cada medida de control puede no eliminar completamente o detener el crecimiento de patógenos, pero al agregar dos o más, pueden volverse efectivos en general. El término dado a este método de control de microorganismos es el ‘concepto obstáculo’.

Bacterias patogénicas formadoras de esporas

Clostridium botulinum, Clostridium perfringens y Bacillus cereus son algunos ejemplos de bacterias patógenas formadoras de esporas. Pueden estar presentes en niveles bajos en muchos alimentos que se cultivan en el suelo o que pueden entrar en contacto con el suelo; en otras palabras, en la mayoría de los productos básicos. Estas esporas generalmente están inactivas y solo forman células cuando las condiciones ambientales son favorables.

Las prácticas de cocción estándar no pueden matar estas esporas resistentes al calor; son la forma más dura de bacterias para matar. En realidad, la cocción puede activar las esporas desde su estado latente para que puedan formar células y proliferar. Las técnicas especializadas de procesamiento de calor, como las que se utilizan para producir alimentos enlatados, son la única manera de matar efectivamente la mayoría de estas esporas.

Las bacterias formadoras de esporas patógenas también se pueden controlar previniendo o ralentizando su proliferación. Esto se puede lograr almacenando productos a 5°C o menos durante un tiempo limitado y/o ajustando las recetas del producto (Por ejemplo, adicionando ácido).

Enfriamiento rápido

Las esporas de Clostridium perfringens son capaces de sobrevivir a los procesos de cocción estándar. De hecho, el calentamiento puede activar las esporas inactivas, lo que las convierte en células, que luego pueden proliferar.

En su temperatura óptima de proliferación (44°C), C. perfringens puede proliferar mucho más rápidamente que otras bacterias patógenas. El número de células puede duplicarse cada 10 minutos, por lo que, si inicialmente solo estuvieran presentes 10 células por gramo de alimento, podrían multiplicarse a niveles lo suficientemente altos como para causar enfermedades en poco más de 3 horas. Es por eso que es muy importante evitar que crezca la bacteria enfriando los alimentos a 5°C o menos lo más rápido posible.

El Food Code de la FDA especifica los requisitos de tiempo y temperatura que se deben seguir para enfriar los alimentos procesados con calor a 5°C o menos. Seguir esto no permitirá que C. perfringens prolifere a niveles lo suficientemente altos como para causar enfermedad. En una entrada futura se tratará este tema con más detalle.

Virus patógenos transmitidos por alimentos

Hay aproximadamente 14 virus diferentes que se clasifican como virus transmitidos por los alimentos. En este blog, la atención se centrará en aquellos que son de interés principal para la industria alimentaria (Por la frecuencia de casos): Hepatitis A, Norovirus, Astrovirus y Rotavirus.

Los virus son estructuras simples que consisten en material genético rodeado por una capa de proteína. Son tan simples que no son realmente células y se denominan ‘partículas’.

A diferencia de otros microorganismos, los virus no pueden proliferar o multiplicarse solos. Para multiplicarse, los virus tienen que invadir las células vivas, que luego se convierten en células anfitrionas. Una vez dentro de las células anfitrionas, los virus pueden hacer copias múltiples de ellos mismos. Eventualmente, las células anfitrionas ‘explotan o revientan’ y liberan las nuevas partículas de virus, que luego pueden invadir otras células anfitrionas.

Aunque los virus no pueden proliferar en los alimentos, solo se deben consumir niveles muy bajos para causar enfermedades.

Mecanismo contaminación por virus

Los alimentos pueden estar contaminados con virus en el lugar donde se cultivan o cosechan, o durante el manejo “después de la granja”. Los virus son transmitidos principalmente por humanos, a diferencia de muchos patógenos bacterianos, que a menudo se asocian con animales utilizados en la producción de alimentos. Las rutas de contaminación viral incluyen contaminación de aguas residuales humanas de canales y suministros de agua (Por ejemplo, agua de riego de cultivos) o malas prácticas de higiene utilizadas por manipuladores de alimentos infectados (Por ejemplo, no lavarse las manos después de ir al baño).

Las ostras cultivadas en aguas contaminadas con aguas residuales han causado brotes virales de enfermedades transmitidas por alimentos a gran escala. Debido a que las ostras filtran grandes volúmenes de agua durante la alimentación, pueden acumular altos niveles de partículas de virus. Además de las ostras, los virus no tienden a asociarse con alimentos específicos; más bien pueden ocurrir en cualquier alimento de un ambiente contaminado o manejado por una persona contaminada. Los alimentos comúnmente implicados en brotes virales de enfermedades transmitidas por los alimentos son:

• Mariscos: Cosechados en canales contaminados.
• Vegetales de ensalada – Irrigados o lavados con agua contaminada.
• Alimentos listos para el consumo: Contaminados por manipuladores de alimentos infectados.

Los períodos de incubación de los noro-, astro- y rotavirus son muy similares a las infecciones causadas por bacterias patógenas. La Hepatitis A, sin embargo, puede tomar hasta un mes (Incluso 6 semanas) para ‘darse a conocer’ a su huésped. Esto puede causar problemas para los manipuladores de alimentos y sus empleadores, y los funcionarios que están investigando brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos.

Medidas de Control Básicas contra Virus

Hay menos medidas de control de inocuidad alimentaria para los virus que para las bacterias. Esto se debe a que las medidas asociadas con la prevención de la proliferación no son relevantes porque los virus no pueden proliferar en los alimentos.

Estas son las principales medidas de control para virus patógenos en entornos de procesamiento de alimentos:

• Los ingredientes deben comprarse a proveedores de buena reputación.
• La asistencia o tareas laborales de los manipuladores de alimentos deben restringirse si muestran síntomas de enfermedades transmitidas por los alimentos; el personal diagnosticado con una enfermedad transmitida por los alimentos no debe realizar ninguna tarea de manipulación de alimentos hasta que un médico le informe que está en condiciones de hacerlo nuevamente.
• La asistencia al trabajo o los deberes de los manipuladores de alimentos que han estado en contacto con una persona infectada con hepatitis A deben restringirse hasta que el médico los haya autorizado.
• Se deben usar prácticas higiénicas en todo momento, especialmente porque los manipuladores de alimentos ni siquiera saben que están infectados con un virus, es decir, durante el largo período de incubación de la hepatitis A. Estas prácticas deben ser aún más rigurosas cuando se manejan alimentos listos para consumo.
• Los alimentos deben calentarse usando las mismas combinaciones de tiempo y temperatura que se usan para controlar las células bacterianas. Calentar a 70°C durante 2 minutos destruye la mayoría de los tipos de virus patógenos transmitidos por los alimentos.

Parásitos

Los parásitos son microorganismos más complejos que las bacterias y los virus. Son capaces de sobrevivir y replicarse al obtener su comida de otras criaturas vivientes, que se denominan huéspedes. Durante su ciclo de vida, los parásitos pueden moverse entre múltiples huéspedes o entornos. Aunque los parásitos pueden causar enfermedades en sus huéspedes, no les conviene matarlos porque esto limita su suministro de alimentos, por lo que algunos parásitos pueden vivir dentro de un huésped durante períodos prolongados, como gusanos intestinales en un perro.

Los microorganismos parásitos pertenecen a dos grupos principales: Protozoos (Por ejemplo, Giardia) y Helmintos (Por ejemplo, tenias). Numerosos tipos de parásitos causan importantes problemas de inocuidad alimentaria en los países en desarrollo, pero solo algunos, como la Giardia duodenalis y Cryptosporidium parvum, se analizarán en detalle aquí (En las referencias encontrarán información de utilidad, que les puede servir para fortalecer sus análisis de peligros y, en consecuencia, los Planes HACCP/Inocuidad que estén desarrollando, por desarrollar, o ya desarrollados e implantados).

Sin embargo, es importante tener en cuenta que muchos de los parásitos que no se analizan aquí se asocian comúnmente con animales (Producción silvestre, doméstica o de alimentos). Es esencial que los animales se mantengan alejados de las áreas de preparación de alimentos y que los manipuladores de alimentos que entran en contacto con los animales sigan estrictas prácticas de higiene personal.

Parásitos protozoarios: Giardia y Cryptosporidium

Giardia y Cryptosporidia son las principales causas de enfermedades diarreicas en todo el mundo, pero más notablemente en áreas donde hay estándares deficientes de higiene y saneamiento. Ambos parásitos pueden infectar una amplia variedad de especies animales. Los huéspedes de Giardia incluyen perros, gatos y numerosos animales salvajes. Cryptosporidia se puede encontrar en reptiles, aves y mamíferos. IMPORTANTE: No es una lista excluyente.

Los vegetales de ensaladas, las hierbas frescas y los alimentos listos para consumir están más frecuentemente implicados en brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos causadas por estos parásitos. La leche de cabra no pasteurizada y el jugo de manzana no pasteurizado también han sido implicados.

La diarrea acuosa y los calambres abdominales son los principales síntomas de la gastroenteritis causada por Giardia y Cryptosporidia. Las personas con sistemas inmunes debilitados pueden morir a causa de la enfermedad.

Ambos parásitos pueden existir en dos formas. Los ooquistes son la forma latente que puede sobrevivir durante períodos prolongados en el medio ambiente. Los ooquistes son más resistentes que la otra forma a factores como los desinfectantes químicos o el secado. La segunda forma es una vegetativa, que es capaz de replicarse dentro del huésped. La forma vegetativa se mueve a través del sistema digestivo del huésped, se replica y luego se convierte en ooquistes, que luego se desprenden en grandes cantidades en las heces. Este desprendimiento puede continuar durante semanas o meses después de que los síntomas hayan cesado. Este patrón significa que los manipuladores de alimentos que están infectados presentan un riesgo real de propagar su infección si manipulan alimentos listos para el consumo. Además, los manipuladores de alimentos pueden volver a infectarse después de que sus síntomas hayan desaparecido si no practican un lavado de manos adecuado.

Las medidas de control para estos parásitos son similares a las requeridas para los virus patógenos transmitidos por los alimentos:

• Calentar alimentos utilizando prácticas de cocción estandarizadas.
• Manipuladores de alimentos deben aplicar un alto nivel de higiene personal, especialmente cuando se lavan las manos.
• Restringir la asistencia o tareas laborales para aquellos que sufren síntomas de gastroenteritis hasta que se recuperen.

Los manipuladores de alimentos que sufren numerosos episodios de diarrea deben ser asignados a funciones alternativas hasta que se proporcione un diagnóstico médico. Entonces solo se les debe permitir reanudar sus deberes normales cuando hayan recibido el ‘visto bueno’ de un médico.

Hay dos formas principales en que los parásitos pueden transferirse a los alimentos:

• Contaminación por estiércol animal o aguas residuales humanas de:
  • Agua de riego de cultivos.
  • Agua utilizada para lavar productos frescos.
  • Agua utilizada como ingrediente en los alimentos.
• Transferencia por manipuladores de alimentos que están infectados con el parásito y lo arrojan en las heces.

Los parásitos no pueden proliferar ni reproducirse en agua o alimentos. Sin embargo, solo se deben consumir niveles muy bajos para causar enfermedades.

Peligros Químicos

La siguiente es una descripción general y algunos ejemplos de peligros químicos para la inocuidad de los alimentos. Muchos de estos están más allá del control de los pequeños propietarios de negocios de alimentos. Sin embargo, es útil aprender algo sobre ellos para que pueda comprender cuán efectivamente se controlan estos problemas globalmente, asegurando que no causen niveles significativos de enfermedad o afecten nuestro mercado (Nuestros clientes y consumidores).

Regulaciones y Monitoreo

Las autoridades gubernamentales regulan y supervisan estrictamente los posibles problemas químicos relacionados con la inocuidad de los alimentos asociados con:

• Prácticas agrícolas y veterinarias.
• Contaminación ambiental.
• Microorganismos productores de toxinas.
• Materiales para envasado de alimentos.
• Uso indebido de aditivos alimentarios.

Esto se hace de varias formas, incluida la especificación y el control de los límites de contaminantes químicos y toxinas naturales en alimentos designados (Por ejemplo, mercurio en el pescado).

Los límites máximos de residuos (LMR) se establecen para productos químicos agrícolas y veterinarios y están incorporados en los requisitos legales de cada país.

Un LMR es el nivel más alto de una sustancia química que se permite estar presente en un alimento. Los niveles están especificados para plaguicidas, herbicidas y productos químicos utilizados por los veterinarios para tratar a los animales. Los LMR se establecen principalmente para productos frescos y productos animales, no para alimentos procesados. Si se encuentra que el nivel de producto químico es más alto que el LMR, es probable que el producto químico se haya utilizado de forma incorrecta o inapropiada; Por ejemplo, agricultores que no esperan lo suficiente entre fumigar cultivos con plaguicidas y cosecharlos.

Los organismos gubernamentales recopilan y analizan regularmente muestras de granjas, puntos de venta minorista y algunos alimentos importados para garantizar que los niveles de productos químicos introducidos y toxinas naturales se encuentren dentro de los límites especificados.

Así que, si usa ingredientes importados, puede valer la pena pedirle a su proveedor que presente un certificado de análisis, al menos para el primer envío, para demostrar que los productos químicos agrícolas utilizados en el producto están permitidos en su país, y que están dentro de los LMR. También se deben realizar controles para garantizar que no se excedan los niveles permitidos de toxinas naturales. Si el proveedor obtiene la materia prima de un nuevo productor, este proceso podría necesitar ser repetido.

Peligros Químicos en la Industria Alimentaria

Hay muchos productos químicos diferentes utilizados en las empresas de alimentos. Debido a la precaución con la que se manejan estos productos químicos en las empresas alimentarias, los casos de problemas de salud asociados a ellos son muy poco comunes. Sin embargo, se han presentado retiros de alimentos debido a contaminación accidental o uso indebido de aditivos aprobados.

Aditivos alimentarios

En varios países, los aditivos alimentarios se someten a rigurosas evaluaciones de seguridad antes de figurar en la legislación correspondiente como sustancia aprobada. Estas legislaciones especifican los químicos permitidos para el uso y también las clases de alimentos en los que están permitidos y en qué nivel. Se puede encontrar información de las siguientes categorías, por ejemplo:

• Aditivos alimentarios, por ejemplo: Conservadores, edulcorantes artificiales, ácidos, gomas alimenticias, colorantes y aromatizantes.
• Vitaminas y Minerales, esto no incluye sustancias presentes de forma natural en los alimentos, solo aquellos que se agregan por separado.
• Auxiliares de proceso, por ejemplo: Lubricantes, agentes de blanqueo y lavado, agentes de filtración y clarificación, y agentes antiespumantes.

Ciertas sustancias son más un problema de inocuidad alimentaria que otras. Si agrega vitaminas o minerales a los alimentos, debe tener en cuenta que algunos pueden ser tóxicos si los niveles son demasiado altos (Por ejemplo, hierro y vitamina A). Los conservadores de nitrito también son tóxicos en niveles altos y pueden causar la muerte minutos después de ser ingeridos debido a que la capacidad del cuerpo para transportar oxígeno en el torrente sanguíneo se ve afectada (Lo platicaremos en una futura entrada). Algunas personas son sensibles a los conservadores de sulfito y la presencia de más de 10 mg/kg debería mencionarse como una advertencia en las etiquetas de los productos (Depende de la legislación de cada país, claro está).

Las medidas de control específicas para el uso seguro de productos químicos incluyen, pero no se limitan a:

• Utilice únicamente las sustancias permitidas en la legislación aplicable (Es decir, país de manufactura y país destino) para sus tipos de productos específicos: Solicite el asesoramiento de un experto técnico, como un asesor de desarrollo de productos o su autoridad alimentaria local, si tiene dificultades para encontrar la información legal aplicable.
• No exceda los niveles permitidos especificados en la legislación aplicable: Busque asesoramiento si no está seguro de cómo calcular las concentraciones adecuadas para sus productos (NUNCA ADIVINE); Asegurarse de que solo el personal que ha recibido capacitación específica maneje estas sustancias; Pese los productos químicos por separado de otros ingredientes siguiendo las hojas de recetas preparadas.
• Asegúrese de almacenar productos químicos de forma segura: Manténgalos separados de los ingredientes alimentarios y asegúrese de que los contenedores de almacenamiento estén claramente etiquetados.
• Proporcione capacitación a su personal sobre cómo pesar o medir correctamente los productos químicos, y asegúrese de que el equipo de pesaje se mantenga de acuerdo con las instrucciones del fabricante (Es decir, calibrado, y en las condiciones ambientales sugeridas por él proveedor).

Sustancias Químicas utilizadas para Limpieza y Desinfección

Numerosas sustancias se utilizan como agentes de limpieza y desinfección en entornos de preparación de alimentos. La clave para asegurarse de que no se conviertan en un peligro para la inocuidad de los alimentos es seguir cuidadosamente las instrucciones provistas con los productos, particularmente aquellas relacionadas con la necesidad de enjuagar después del uso. También es importante mantener los productos químicos adecuadamente separados de los ingredientes alimentarios en recipientes etiquetados correctamente en un armario de almacenamiento dedicado. El uso de cucharones y recipientes dedicados es esencial si los productos químicos deben diluirse antes de su uso. Nunca almacene productos químicos en un contenedor que tenga el mismo aspecto que sus recipientes de almacenamiento de alimentos. En la próxima entrada se brindará más información sobre el uso seguro de químicos para limpiar y desinfectar.

Plaguicidas

Al igual que los desinfectantes químicos, existe una amplia gama de sustancias químicas para el control de plagas disponibles en una variedad de formas (Por ejemplo, aerosoles, gránulos o polvos). Muchos de estos son tóxicos para los humanos.

La mejor manera de evitar que estos contaminen accidentalmente los alimentos es recurrir a contratistas de control de plagas profesionales que cuenten con la acreditación o credenciales adecuadas.

Si elige ‘hacerlo usted mismo’, aquí hay algunas medidas de control a seguir (En la siguiente entrada se brindarán más detalles):

• Asegurarse de cumplir con la legislación aplicable.
• Tener un programa documentado de control de plagas.
• Almacene los plaguicidas de manera segura, por separado y preferentemente encerrados lejos de los ingredientes alimentarios.
• Almacene los plaguicidas en los envases originales, pero si los transfiere, marque claramente el nuevo envase y asegúrese de que no tenga el mismo aspecto que los recipientes de almacenamiento de alimentos.
• Tenga en cuenta que los aerosoles se propagarán a grandes distancias, por lo tanto, solo use aerosoles después de cubrir o guardar todos los alimentos y utensilios.
• Asegúrese de que el personal lea y comprenda las instrucciones de uso de productos específicos antes de utilizar el producto por primera vez.

Mantenimiento a Equipos

Las grasas y lubricantes utilizados para el mantenimiento de los equipos y vehículos también deben manejarse con cuidado. Siga las mismas recomendaciones de almacenamiento que para otros tipos de productos químicos. Asegúrese de que las grasas o los lubricantes utilizados en los equipos de procesamiento de alimentos sean adecuados para el contacto con alimentos (Es decir, que no sean tóxicos). También es una buena idea comprobar si las grasas y los lubricantes contienen algún alérgeno alimentario, como el aceite de pescado, los cacahuates o la soya.

También es importante inspeccionar regularmente el interior del equipo de acero inoxidable en busca de signos de corrosión, lo que puede hacer que los contaminantes metálicos se filtren a los alimentos. Es más probable que ocurra lixiviación si utiliza desinfectantes corrosivos de forma incorrecta o si procesa alimentos corrosivos, como productos de tomate o alimentos que contienen dióxido de azufre.

Materiales para Empaque

El material para empaque puede ser otra fuente de contaminación química y solo los envases de “grado alimenticio” deben usarse para alimentos. El material de empaque también debe usarse solo de la manera en que fue diseñado para ser utilizado. Por ejemplo, el calentamiento de algunos tipos de plásticos puede provocar la liberación de sustancias químicas que se consideran tóxicas. Solo los envases clasificados como aptos para la calefacción se deben usar para los productos que el fabricante o el consumidor llenan en caliente o calientan en el envase, y luego solo deben calentarse a la temperatura especificada por la empresa manufacturera del material para empaque. En general, los envases reciclados no deben ponerse en contacto directo con los alimentos, ya que la tinta y otros residuos del proceso de reciclaje pueden transferirse a los alimentos, especialmente los alimentos que contienen grasas.

Sustancias Químicas de Presencia Natural

Las toxinas químicas pueden estar presentes de forma natural en los alimentos, y los tipos de alimentos específicos contienen sustancias a las que las personas son alérgicas o sensibles. En general, estas toxinas y sustancias son capaces de resistir las prácticas de cocción estándar y no pueden ser detectadas por los consumidores (Es decir, no tienen sabor ni olor).

Alérgenos alimentarios

Si bien en el blog ya se ha hablado de alérgenos anteriormente (Plan de Control de Alérgenos y Guía para la Gestión de Alérgenos) esta entrada estaría incompleta si no se les incluyera.

Los alérgenos alimentarios son proteínas naturales. Cuando se comen, pueden causar respuestas inmunes anormales en personas sensibles. Las reacciones alérgicas varían desde una enfermedad leve (Por ejemplo, erupciones en la piel) hasta un choque anafiláctico severo y potencialmente mortal que involucra hinchazón de las vías respiratorias, y puede conducir a la muerte.

Las enfermedades causadas por sustancias en los alimentos también pueden ser intolerancias o sensibilidades a los alimentos, en lugar de reacciones alérgicas. Sin embargo, como los controles de inocuidad de los alimentos para las sustancias que causan reacciones alérgicas son idénticos a los utilizados para las sustancias que causan reacciones de intolerancia, se agrupan como uno aquí y se denominan colectivamente “alérgenos alimentarios” (Aunque en muchas partes si se les denomina como Sustancias Sensibles o sensitivas, castellanizando el término en inglés sensitive).

Los alérgenos alimentarios de mayor preocupación en México son (Por homologación con EE.UU.):

• Cereales que contienen gluten y sus productos: A saber, trigo, centeno, cebada, avena y espelta, y triticale (una mezcla de trigo y centeno).
• Crustáceos: Gambas, camarones, cangrejos, langostas, y sus productos.
• Huevo y productos con huevo.
• Pescado y productos con pescado.
• Leche y productos lácteos.
• Cacahuates y sus productos.
• Soya y sus derivados.
• Nueces de árbol: Almendras, nueces del Brasil, anacardos, avellanas, macadamias, pacanas, piñones, pistachos, y sus productos.

Todos los alérgenos alimentarios enumerados anteriormente (Y los que faltan) están sujetos a requisitos específicos de etiquetado en la legislación de cada país y se analizan más a detalle en una futura entrada (De hecho, estoy preparando una serie de entradas específicas sobre alergias y alérgenos alimentarios). La única forma en que los consumidores pueden manejar su alergia o intolerancia alimentaria es evitar comer alimentos que contengan la sustancia o sustancias a las que son alérgicos o sensibles. Por lo tanto, es un requisito clave que el etiquetado del producto sea correcto. Esto significa que debe estar seguro de qué productos contienen, y no contienen, alérgenos alimentarios. Los alérgenos pueden estar presentes en los productos alimenticios porque son un componente natural de un alimento completo o están presentes en un ingrediente. También pueden ser introducidos por contaminación cruzada. Este tipo de contaminación cruzada se llama contacto cruzado (Ya mencionado previamente). Los alérgenos pueden contaminar los alimentos mediante el uso de equipos y utensilios que estuvieron en contacto previo con productos que contienen alérgenos.

Las principales medidas de control para mantener sus productos seguros para los consumidores con alimentos alergias son:

• Tener una buena comprensión de qué materias primas que utiliza son alérgenos alimentarios o contienen alérgenos alimentarios. Esto requiere saber exactamente qué hay en cada ingrediente que usa (Por ejemplo, ¿la mayonesa contiene huevo?). Si compra materias primas de componentes múltiples, necesita saber qué ingredientes individuales contienen. Recuerde revisar las especias, los sabores, los colores y cualquier auxiliar de procesamiento (por ejemplo, enzimas).
• Considere la posibilidad de que incluso los ingredientes que se clasifican como “libres de alérgenos” puedan haber estado contaminados por contacto cruzado con alérgenos antes de que los recibiera y debe determinar si este es el caso. Para obtener información sobre cómo puede investigar esto, también se escribirá una entrada en un futuro cercano (En octubre de 2018, a más tardar).
• Cambie los ingredientes utilizados para reducir el número de alérgenos alimentarios que maneja (Donde sea posible).
• Sepa cómo etiquetar correctamente los productos que contienen, o pueden contener, alérgenos alimentarios, y asegurarse de que las etiquetas de los productos siempre coincidan correctamente con los productos.
• Minimice la posibilidad de que se produzca contaminación por contacto cruzado:
  • Utilice líneas de productos dedicados cuando sea posible.
  • Si no utiliza líneas de productos exclusivas, programe la producción de productos libres de alérgenos antes de productos que contengan alérgenos.
  • Tener un programa robusto de limpieza y saneamiento.
  • Almacenar alérgenos alimentarios en recipientes bien sellados y etiquetados adecuadamente.
  • Proporcione al personal la capacitación adecuada y asegúrese de que conozcan la importancia de minimizar el riesgo de contacto cruzado (Considerando todas las fuentes potenciales de alérgenos, incluyendo comedores, oficinas, máquinas expendedoras, etc.).
  • Tener un control estricto sobre cualquier reproceso o re-trabajo.

El Reproceso y Re-trabajo – Su Impacto en la Inocuidad de los Alimentos

Los términos Reproceso y Re-Trabajo son utilizados para describir el proceso de usar ingredientes sobrantes o productos de una producción en otra ejecución de producción (Del mismo producto o de otro diferente).

Los ejemplos incluyen, pero no se limitan al uso de:

• Carne cocida sobrante como cobertura de pizza.
• Masa sobrante para productos horneados.
• Empanadas de verduras rotas o mal formadas en un pastel de verduras.
• Ingredientes sobrantes para preparar un caldo de cocina o sopa
• Pan duro como pan molido.

Existe el riesgo de que los alérgenos en las sobras se incorporen accidentalmente en productos que están destinados a ser libres de alérgenos. También hay una mayor probabilidad de que haya niveles más altos de bacterias patógenas en las sobras, ya que pueden haber quedado a temperatura ambiente durante más tiempo que los ingredientes frescos.

Se recomienda que los restos estén claramente etiquetados con una lista completa de sus ingredientes y se destaque la presencia de cualquier alérgeno alimentario. El personal debe ser instruido para hablar siempre con su supervisor antes de usar cualquier sobrante como re-trabajo.

Si los materiales de re-trabajo se usan regularmente, se recomienda que se desarrollen los procedimientos escritos para manejo de los mismos. Estos deben indicar los tipos específicos de sobrantes y en qué productos se pueden usar. En general, estos son solo aquellos con los mismos tipos de alérgenos. Prohibir el uso no autorizado de cualquier sobrante no cubierto por estos procedimientos.

Micotoxinas

Las micotoxinas son compuestos químicos producidos por algunos tipos de hongos. Afortunadamente, los hongos que estropean comúnmente alimentos manufacturados (Por ejemplo, crecimiento de hongo en el pan) generalmente no producen micotoxinas. Sin embargo, ciertos productos agrícolas pueden estar contaminados con micotoxinas, ya sea antes o después de la cosecha. La siguiente tabla brinda algunos ejemplos.

No hay evidencia de que las micotoxinas causen ningún problema de salud notable en países desarrollados. Sin embargo, en los países en desarrollo, el consumo a largo plazo de cereales, nueces y frutas contaminados se ha relacionado con enfermedades.

Como las condiciones de cosecha en algunos países son principalmente cálidas y secas, la amenaza de la producción de micotoxinas en los productos agrícolas es mucho menor en comparación con otras regiones (Especialmente las regiones tropicales). Sin embargo, si tiene la intención de obtener alguno de los alimentos de la tabla anterior como de cultivo biológico, debe solicitar ver informes periódicos sobre los controles de nivel de micotoxinas.

Sin embargo, la contaminación de los cacahuates y el maíz en México por aflatoxinas es un problema constante. Los cacahuates y el maíz vendidos a nivel comercial y mayorista en México no superan los niveles permitidos de micotoxinas establecidos por las autoridades debido a que este peligro se controla a nivel de crecimiento, cosecha y empaque (Por ejemplo, eliminación automática de piezas con hongo).

Las empresas de alimentos que usan cacahuates y maíz como ingredientes deben verificar que sus proveedores conozcan el problema potencial de las micotoxinas y pueden garantizar que no se excedan los límites especificados (En una próxima entrega platicaremos más al respecto).

Toxinas Marinas

Las toxinas producidas por algas o bacterias pueden estar presentes de forma natural en peces y mariscos.

Las toxinas de las algas pueden contaminar a los peces y mariscos directamente (Cuando comen algas tóxicas) o indirectamente (Cuando comen peces más pequeños que han sido contaminados con toxinas de algas). Con el tiempo, las toxinas pueden acumularse a niveles altos en los mariscos porque no afectan negativamente a los peces o mariscos y no se excretan fácilmente de sus sistemas.

La intoxicación por ciguatera es un ejemplo de enfermedad causada por comer pescado contaminado con toxinas de algas. Los síntomas incluyen entumecimiento alrededor de la boca, náuseas, vómitos, diarrea, mareos y visión borrosa.

Hay cuatro enfermedades que pueden ser causadas por comer mariscos contaminados con toxinas de algas, estos son:

• Envenenamiento paralítico por mariscos, que puede poner en peligro la vida si los músculos necesarios para respirar se ven gravemente afectados.
• Intoxicación diarreica por mariscos, que causa gastroenteritis severa.
• Envenenamiento por mariscos neurotóxico, que causa gastroenteritis y sensaciones de hormigueo o ardor alrededor de la boca.
• Intoxicación amnésica por mariscos, que puede ocasionar daño cerebral permanente y, en algunos casos, la muerte.

Las autoridades de algunos países ejecutan programas de monitoreo del agua en áreas de captura de peces y mariscos que han tenido problemas con especies de algas tóxicas. Si hay un crecimiento de algas particularmente fuerte (Llamado proliferación de algas), las autoridades notificarán a los pescadores y les aconsejarán que dejen de atrapar o cosechar en el área hasta que las pruebas confirmen que los niveles de seguridad han regresado.

La intoxicación escombroide es causada por altos niveles de sustancias químicas llamadas histaminas producidas por bacterias de deterioro en ciertos peces. Los niveles pueden ser lo suficientemente altos como para causar enfermedades, incluso si el pescado parece ser de calidad aceptable. Los síntomas de intoxicación escombroide son muy similares a una reacción alérgica grave e incluyen ardor u hormigueo alrededor de la boca, erupción o hinchazón en el pecho y el cuello, picazón en la piel, náuseas y vómitos. La principal medida de control es prevenir o retrasar el crecimiento de bacterias de descomposición enfriando los peces a 5°C o menos tan rápido como sea posible después de la captura, y minimizando la cantidad de tiempo que el pescado se almacena o maneja por encima de 5°C.

Plantas y hongos venenosos

Se han identificado alrededor de 200 plantas y hongos cuyo uso en los alimentos está prohibida debido a su potencial para causar enfermedades o la muerte. Sin embargo, la gran mayoría de estos no son comúnmente considerados como una fuente de alimento. Las plantas naturalmente tóxicas generalmente son solo un problema para los agricultores cuyo ganado pasta en estas especies (Muchas de las cuales son plantas nativas).

Las empresas alimentarias necesitan estar al tanto de los hongos tóxicos. Las medidas de control primarias son comprar hongos solo a proveedores de buena reputación y nunca recolectar sus propios hongos a menos que haya recibido orientación detallada de un experto.

Las plantas de papa son capaces de producir sus propios químicos protectores llamados glicoalcaloides, que son letales para los insectos, animales y microorganismos. Los glucoalcaloides pueden estar presentes en las papas que han estado expuestas a la luz, magulladas o dañadas. Estos productos químicos causan gastroenteritis e incluso la muerte. La presencia de glicoalcaloides en la papa a menudo, pero no siempre, está indicada por un color verde. Almacenar papas en la oscuridad y evitar el uso de patatas verdes son las principales medidas de control.

Peligros Físicos

Los contaminantes físicos en los alimentos, también llamados cuerpos extraños u objetos extraños, rara vez causan daños graves a los consumidores. Por lo general, se ven antes de ser ingeridos o son lo suficientemente suaves o pequeños como para ser inofensivos. Sin embargo, los negocios alimentarios gastan cientos o hasta miles de (Ingrese su moneda local) cada año para retirar productos que contienen contaminantes físicos. La reputación de las empresas alimentarias puede verse seriamente dañada por estos sucesos. La presencia de contaminantes físicos puede generar una fuerte respuesta emocional en los consumidores, que luego pueden considerar las prácticas generales de manejo de alimentos del negocio responsable como ‘sospechosas’.

Los contaminantes físicos se pueden dividir en dos grupos. Los primeros son contaminantes que están presentes porque formaban parte de los ingredientes crudos originales; estos incluyen huesos, material de plantas leñosas, semillas y pepitas. El segundo grupo consiste en elementos como insectos, madera, vidrio, metal o plástico, que pueden contaminar los ingredientes crudos o procesados.

Hay tres formas principales en que los contaminantes físicos pueden estar presentes en los productos alimenticios:

• Eliminación o contaminación inadecuada durante la producción primaria, incluida la recolección, clasificación, procesamiento y transporte; Ejemplos incluyen:
  • Los huesos no se eliminan por completo del pescado o la carne.
  • Piedras e insectos recolectados con productos frescos durante la cosecha.
  • Metal de maquinaria agrícola contaminando productos frescos durante la cosecha.
  • Partes no comestibles de productos frescos no eliminados por completo durante la clasificación y el envasado.
  • Balines del juego de disparos.
  • Piezas de material de embalaje, como clavos de tarimas.
• Introducido durante el procesamiento y manejo por empresas de alimentos, los ejemplos incluyen:
  • Artículos personales de manipuladores de alimentos (Por ejemplo, joyas o bolígrafos).
  • Apósitos para heridas de manipuladores de alimentos.
  • Piezas de equipos o accesorios en malas condiciones (Por ejemplo, fragmentos de óxido o tuercas y pernos)
  • Piezas de materiales de embalaje (Por ejemplo, tapas de vidrio o plástico rotas).
  • Insectos y plagas (Por ejemplo, cucarachas o plumas de aves).
  • Herramientas y artículos diversos (Por ejemplo, clips de papel, grapas o fragmentos de cables).
• Intencional: contaminación deliberada, que puede ocurrir en el negocio de alimentos o en el lugar de venta.

Las principales medidas de control para minimizar el riesgo de contaminación física de los productos alimenticios son:

• Prevención: Tome medidas para eliminar fuentes potenciales y prácticas de manejo riesgosas; por ejemplo:
  • Verifique que las especificaciones del producto para los ingredientes crudos cubran los peligros físicos.
  • Mantenga un registro de la contaminación física de las materias primas y cambie de proveedor si se convierte en un problema frecuente.
  • Tener un programa adecuado de manejo integral de plagas.
  • Prohibir al personal usar joyas o llevar artículos personales a las áreas de manipulación de alimentos (Incluyendo personal administrativo y visitantes).
  • Controlar el uso de apósitos para heridas en las manos, que deben protegerse con un apósito impermeable o guantes desechables.
  • Evite comprar equipos que puedan convertirse en un riesgo físico; por ejemplo, no use termómetros de vidrio en áreas de manipulación de alimentos.
  • Modificar equipos, accesorios y accesorios; Por ejemplo, compre cubiertas de plástico para accesorios de iluminación de vidrio o rediseñe el equipo para reducir la posibilidad de que las piezas caigan en los alimentos.
  • Tener un programa de mantenimiento para el equipo; por ejemplo, revisar si hay piezas sueltas, muertas u oxidadas que pueden caer en productos o tamices rotos que pueden dejar pasar cuerpos extraños.
  • Cuidar, y reemplazar regularmente, las herramientas y otros elementos utilizados para el mantenimiento del equipo para que ellos mismos no se conviertan en un contaminante físico.
  • No almacene artículos no alimentarios en el empaque para alimentos.
• Detección: Use sistemas manuales o automatizados para detectar contaminantes físicos en ingredientes o productos; Por ejemplo:
  • Eduque a su personal sobre la importancia de estar alerta ante la presencia de peligros físicos.
  • Cuando sea necesario, utilice líneas de clasificación o inspección dedicadas a separar contaminantes de los ingredientes (Por ejemplo, inspectores o vibradores para eliminar piedras pequeñas).
  • Rotar al personal en servicio de inspección con frecuencia para asegurarse de que se mantengan alerta.
  • Utilice un equipo de detección automatizado, como un detector de metales o un equipo de rayos X, si corresponde.
• Eliminación: Eliminación rutinaria o en respuesta a la detección de un contaminante específico; por ejemplo:
  • Lavado rutinario de productos frescos para eliminar tierra, los insectos y el material vegetal.
  • Tamizado de rutina de polvos para eliminar cualquier objeto.
  • Tener etiquetas pre-impresas “Rechazar – No seguras” listas para productos contaminados que pueden necesitar ser separados y eliminados.
  • Disponer de contenedores de eliminación dedicados o áreas de espera para artículos rechazados.
  • Tener un procedimiento en caso de fractura de vidrio.
• Investigar e implantar acciones correctivas: Determinar la fuente del contaminante y tomar medidas para evitar que ocurra en el futuro. También debe identificar los lotes de productos que pueden verse afectados y deben ser retirados del mercado.

Aunque se pone mucho énfasis en evitar el uso del vidrio en las áreas de manejo de alimentos, vale la pena señalar que los plásticos quebradizos pueden ser igual de peligrosos.

Referencias

List of Selected Outbreak Investigations, by Year

CDC Website

Biological Hazards

EFSA Website

FDA Food Code 2017

FDA Website

Bad Bug Book

FDA Website

NOM-256-SSA1-2012 Condiciones sanitarias que deben cumplir los establecimientos y personal dedicados a los servicios urbanos de control de plagas mediante plaguicidas

Norma Oficial Mexicana

Hasta ahora, en el blog hemos discutido la visión de la humanidad de los alienígenas sin prestar mucha atención a la contribución de la astronomía observacional moderna. Las primeras reflexiones sobre la superficie de Marte por parte de Percival Lowell y sus contemporáneos fueron informadas por la mejor ciencia de la época, aunque recordamos que muchos científicos descartaron sus creencias como ridículas. Sin embargo, debes recordar que, durante esa época, hubo discusiones en curso, sobre la existencia de canales en la faz de Marte. Se informó que estos canales tenían miles de kilómetros de longitud y que irrigaban franjas de la superficie del planeta con decenas o incluso cientos de millas de ancho. Esto nos dice algo acerca de la tecnología disponible para esos primeros científicos. Si los científicos cautelosos y sobrios pudieran imaginar la observación de un extenso sistema de canales en nuestro vecino planetario más cercano, era bastante poco realista para los científicos de la época tener una imagen más detallada y precisa de la vida posible en Marte.

Esto no quiere decir que los científicos de principios del siglo XX no explotaron todos los instrumentos a su disposición. Como se mencionó en la entrada Vida Extraterrestre – Inicio del Concepto, esos mismos científicos sí tuvieron acceso a la espectroscopia y pudieron realizar mediciones crudas de la composición de algunas atmósferas planetarias y determinar la presencia de sustancias vitales para la vida terrestre, como el oxígeno y el agua. Por ejemplo, la mayoría de los científicos de esa época sabían que Marte estaba seco (De ahí la razón por la que la mitología del canal resonaba tan bien) y tenían muy poco oxígeno. Sin embargo, estos primeros conocimientos no fueron más que un primer paso en el camino hacia la planetología moderna.

Continuando con nuestra revisión de lo que hemos cubierto hasta ahora, en la entrada Vida Extraterrestre – ¿Encuentros?  analizamos el impacto de los informes de extraterrestres, principalmente por observadores que no estaban bien informados sobre la ciencia del día. Sus historias, independientemente de si eran informes objetivamente verdaderos o no, incorporaban temas religiosos culturalmente familiares (Adamski) y pesadillas (Betty y Barney Hill). La ciencia de mediados del siglo XX importaba menos a la visión del público de los extraterrestres que estos informes OVNI.

La ciencia ficción discutida en las entradas Vida Extraterrestre – Ficción y Vida Extraterrestre – Algunos Éxitos de Taquilla  es, por definición, especulativa. A menudo, los escritores de ciencia ficción tienen un conocimiento respetable del pensamiento científico contemporáneo, pero su objetivo es contar un cuento; a menudo uno que dice más sobre la humanidad que sobre la ciencia o el comportamiento alienígena real. No debemos confiar en que estas historias estén sujetas a las estrictas restricciones del mejor conocimiento científico.

Incluso cuando recurrimos a un pensamiento más científico en las entradas Vida Extraterrestre – Formas de Vida  y Vida Extraterrestre – Elementos, esta discusión fue más sobre comprender el alcance de lo posible, informado por lo que hemos encontrado aquí en la Tierra y más tarde por las limitaciones impuestas por las leyes físicas del universo. Si bien estas son lecciones valiosas, lo que podría ser y lo que realmente es son cosas bastante diferentes. Los humanos podrían haber evolucionado para tener 2.7 metros de altura o podrían haber descendido de un linaje sin primates. Tampoco resultó ser lo que sucedió.

En consecuencia, para entender qué son los verdaderos alienígenas, la única forma en que conoceremos la respuesta definitiva es ir y conocerlos y estrecharles la mano o tentáculo o el saludo apropiado o hablarles de alguna manera. Como no tenemos pruebas contundentes de que existan alienígenas (A pesar de los informes mencionados con anterioridad), ¿Qué es lo que realmente sabemos? ¿Qué ha aprendido la ciencia sobre la existencia de la vida extraterrestre (Y, lo que es más importante, los extraterrestres)? ¿Qué sabemos sobre la probabilidad de encontrar vida si alguna vez exploramos la galaxia?

¿Dónde están?

Enrico Fermi fue un brillante físico italiano que es conocido por el público como el hombre que lideró el equipo que primero utilizó la energía nuclear bajo Stagg Field en Chicago el 2 de diciembre de 1942. Su impacto en la física fue en realidad mucho más amplio que eso, y él ha sido honrado (Entre muchos otros tributos) al haberle prestado póstumamente su nombre al Fermi National Accelerator Laboratory, el laboratorio preeminente de los Estados Unidos para estudiar los componentes básicos del universo. Además del gran brillo, Fermi tenía un don para tratar de llegar a la conclusión, usando estimadores simples. Los físicos llaman “un problema de Fermi” a una pregunta que es fácil de hacer, difícil de saber definitivamente, pero que se puede calcular si se piensa detenidamente. El ejemplo más repetido de un problema de Fermi es “¿Cuántos afinadores de piano hay en Chicago?” Al conocer el número de personas en la ciudad y luego calcular cuántos hogares tienen un piano, cuánto tiempo dura un piano, cuánto tiempo dura para sintonizar un piano, y la duración de una semana de trabajo, puede obtener una respuesta estimada razonable. (Estimación actual, alrededor de 125).

Fermi vivía en un mundo académico de élite: una mente activa rodeada de otros de similar calibre. Hablarían de todo tipo de cosas, mirándolos desde todos los ángulos, tratando de llegar a la verdad. A partir de una conversación informal durante la hora del almuerzo, se hizo una de las preguntas más famosas sobre extraterrestres. La historia es algo como esto.

Un día de verano en 1950, Enrico Fermi visitaba el Laboratorio de Los Álamos, que había sido la instalación secreta del gobierno estadounidense en la que se habían desarrollado gran parte de las primeras armas nucleares. Él y sus tres compañeros, uno de los cuales era Edward Teller, estaban en camino a almorzar. Hablaban de una tira cómica leída en la edición del 20 de mayo de The New Yorker, que explicaba una reciente avalancha de robos de botes de basura en la ciudad de New York como perpetrados por extraterrestres que los llevaban a sus platillos voladores (La manía de los ovnis de finales de los años 40 aún estaba fresca en la mente de la gente). La conversación siguió entre Teller y Fermi bromeando sobre las posibilidades de que la humanidad excediera la velocidad de la luz en la próxima década, con Teller sugiriendo una posibilidad en un millón y Fermi adivinando un 10%. Durante el paseo, los números cambiaron a medida que se bloqueaban intelectualmente.

Después de sentarse a almorzar, la conversación tomó una dirección diferente, con Fermi sentado allí en silencio. Fermi de repente estalló, diciendo “¿Dónde está todo el mundo?” A la risa general, ya que todos entendieron al instante que estaba hablando de extraterrestres.

La premisa de la paradoja de Fermi es la siguiente. La Vía Láctea tiene alrededor de 13 mil millones de años y contiene entre 200 y 400 mil millones de estrellas. Nuestro propio sol tiene solo algo más de 4 mil millones de años, lo que sugiere que ha habido estrellas por mucho tiempo. Si los alienígenas son comunes en la galaxia, han tenido mucho tiempo para que hayan evolucionado, quizás cientos de millones de años o más antes que la humanidad, y hayan visitado la Tierra. Entonces, ¿dónde están?

Mientras que el estallido de Fermi es el origen de la paradoja, la cuestión fue revisitada en 1975 por Michael Hart (Lo que lleva a algunos a denominarla la paradoja de Fermi-Hart). Hart publicó “Una explicación para la ausencia de vida extraterrestre en la Tierra (An Explanation for the Absence of Extraterrestrial Life on Earth”)” en la revista trimestral de la Royal Astronomical Society. En este artículo, exploró algunas de las razones por las que aún no nos contactamos, por razones de simple desinterés de los extraterrestres por colonizar la galaxia o por contactarnos con la idea de que la Tierra está siendo tratada como una reserva natural. Tal vez se aplique alguna forma de la Primera Directiva de Star Trek, en virtud de la cual las civilizaciones no serán contactadas hasta que desarrollen la capacidad de viajar interestelar. Como recordamos de las entradas Vida Extraterrestre – Ficción y Vida Extraterrestre – Algunos Éxitos de Taquilla, este tipo de explicaciones se ofrecieron en El día en que la Tierra se detuvo y, por supuesto, en Star Trek. Lo que Hart pudo demostrar fue que la tecnología no era el problema. Tomando algunas suposiciones simples, Hart demostró que una civilización que envió dos naves viajando al 10% de la velocidad de la luz a estrellas cercanas y luego pasó unos cientos de años desarrollando infraestructura para construir otro par de naves espaciales de movimiento lento podría poblar por completo la Vía Láctea en solo un par de millones de años. Dadas las escalas de tiempo involucradas, por el hecho de que hay estrellas que son miles de millones de años más antiguas que el sol, parece imposible que no nos hayan visitado antes. Si la vida inteligente extraterrestre es incluso ligeramente común en la galaxia y solo unas pocas especies tienen la curiosidad y la naturaleza exploratoria de la humanidad, parece que ya sabríamos que no estamos solos. Hart concluyó que era una clara posibilidad de que la humanidad pudiera ser una de las primeras especies inteligentes en desarrollo de la galaxia. En resumen, el eslogan de X-Files “No estamos solos” bien podría ser gravemente incorrecto.

Por supuesto, la respuesta a la pregunta es desconocida y de ahí la razón por la cual se le aplica el término “paradoja”. Steven Webb exploró la pregunta en su libro de 2015 “Si el Universo está lleno de alienígenas, ¿dónde está todo el mundo? Setenta y cinco soluciones para la paradoja de Fermi y el problema de la vida extraterrestre (If the Universe Is Teeming with Aliens, Where Is Everybody? Seventy-Five Solutions to Fermi’s Paradox and the Problem of Extraterrestrial Life)”. El libro de Peter Ward y Donald Brownlee, de 2003, Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe es igualmente agradable, y este libro adopta la posición de que es difícil para un planeta desarrollar una vida inteligente. El libro describe las muchas formas en que un planetario puede interrumpir el desarrollo de la vida consciente en un planeta. No importa cuán cuidadosamente pensado, los argumentos del tipo avanzado en estos libros y otros similares deben diferir a los datos. Y para descubrir qué tipo de datos se necesitan, es útil tener un paradigma de guía. La cuestión de la vida extraterrestre cercana se ha guiado durante mucho tiempo por una simple ecuación desarrollada en 1961.

La Ecuación Drake

Frank Drake ha sido un líder en el campo de la búsqueda de extraterrestres durante más de medio siglo. Comenzó como un radioastrónomo utilizando el National Radio Astronomy Observatory, ubicado en Green Bank, West Virginia. Mientras investigaba la física de los objetos astronómicos que emiten radio, es más conocido por usar su experiencia en la radio para buscar civilizaciones que viven en planetas alrededor de estrellas cercanas. La idea es muy simple. La humanidad ha estado emitiendo emisiones de radio o televisión durante aproximadamente cien años. Dado que la radio viaja a la velocidad de la luz, esto significa que durante cien años luz en todas las direcciones, una civilización suficientemente avanzada podría escuchar nuestras transmisiones y saber que estamos allí. Dando la vuelta a esa lógica, podemos escuchar el cosmos usando nuestros propios radiotelescopios. Si hay civilizaciones cercanas con un nivel comparable de tecnología, parece que deberíamos poder escucharlas. Como no sabemos si alguna vez será posible viajar a velocidades más rápidas que la luz, quizás la forma más rápida de comunicarse entre estrellas sea la comunicación por radio. Si existe una gran civilización galáctica, tal vez podríamos interceptar transmisiones de una estrella a otra. Dado que tenemos el tipo correcto de equipo, realmente debemos escuchar. Tal vez nuestra primera comunicación con una civilización extraterrestre será cuando captemos una transmisión perdida de una versión alienígena de la Isla de Gilligan (Gilligan’s Island).

Hablaremos más sobre la historia de la búsqueda de vida extraterrestre a través de la radio en un corto tiempo, pero el tema actual es la ecuación de Drake. En 1960, Drake había llevado a cabo su primer estudio de radio de estrellas cercanas y la National Academy of Sciences le había pedido que convocara una conferencia sobre la cuestión de la vida extraterrestre. Esta conferencia se llevó a cabo en Green Bank en 1961.

Drake se dio cuenta de que necesitaba una agenda para la conferencia, por lo que armó su famosa ecuación como una forma de guiar la discusión. Escribió todas las cosas que necesita saber para predecir el número de civilizaciones extraterrestres en la galaxia. Como veremos, esta ecuación no proviene de ninguna teoría particular de la formación de la vida, sino que es esencialmente un problema clásico de Fermi. Debido a la naturaleza de la conferencia, se centró en las posibilidades de recibir una transmisión de radio extraterrestre.

La ecuación de Drake es muy simple

N = R_* × f_p × n_e × f_l × f_i × f_c × L

dónde:

N = la cantidad de civilizaciones en nuestra galaxia de las cuales podríamos recibir una transmisión de radio

R_* = la tasa promedio de formación de estrellas en la galaxia

f_p = la fracción de estrellas con planetas

n_e = el número promedio de planetas que pueden soportar la vida alrededor de esas estrellas con planetas

f_l = la fracción de esos planetas con planetas habitables que desarrollan vida

f_i = la fracción de esos planetas con vida que desarrolla vida inteligente

f_c = la fracción de estrellas con vida inteligente que desarrolla radio u otra tecnología detectable, y

L = el período de tiempo durante el cual la civilización será detectable.

Para un científico, hay muchas críticas potenciales que se pueden nivelar en la ecuación de Drake. Obviamente, la tasa relevante de formación de estrellas no es la tasa que vemos ahora, sino más bien la tasa de varios miles de millones de años atrás. Además, la ecuación predice el número de civilizaciones que surgen espontáneamente. Una debilidad de este enfoque es que, si alguna cultura desarrolló un viaje interestelar, la ecuación ignora por completo el avance de la cultura a través de la galaxia. Por ejemplo, incluso si la creación de vida inteligente es extremadamente rara, tan rara que solo una cultura desarrolló nuestro nivel de tecnología antes que nosotros si hubieran desarrollado la capacidad de viajar distancias interestelares y tuvieran ansias de viajar, esto podría resultar en una mayor cantidad de planetas emisores de radio de los que sugiere la ecuación de Drake.

Aun así, la ecuación nos da un punto de partida y nos dice los tipos de parámetros que son importantes para que los investigadores consideren mientras intentan adivinar razonablemente el número de civilizaciones extraterrestres en la galaxia que usa esta tecnología. Tal vez sea obvio que la mayoría de estos factores no se conocen en absoluto, aunque no estamos completamente desinformados sobre qué constituye un rango razonable de valores.

Podemos echar un vistazo a las conjeturas realistas modernas. Para empezar, la tasa de formación de estrellas (R_*) está razonablemente bien determinada a partir de la investigación astronómica. Además, ahora podemos estimar la fracción de estrellas alrededor de la cual se forman los planetas (f_p). Discutiremos estos estudios más adelante, pero la investigación de búsqueda de planetas nos lleva a creer que aproximadamente la mitad de las estrellas desarrollan algún tipo de sistema planetario. Nuestra tecnología actual encuentra preferentemente sistemas en los que un gran planeta orbita cerca de la estrella, y encontramos que algo así como que el 40% de las estrellas encuestadas en nuestro vecindario estelar tienen esta propiedad. Cuando combinamos esta observación con el hecho de que no hay duda de que las estrellas tienen planetas, pero no tienen un planeta enorme como Júpiter, la fracción real de estrellas que albergan planetas es sin duda algo más grande.

 Determinar la cantidad de planetas habitables (O satélites de planetas gigantes gaseosos) dado que se ha formado un sistema planetario (n_e) es mucho más difícil. Investigar esta cuestión es un tema de investigación candente en la comunidad científica, con el lanzamiento en 2009 de la misión Kepler. Para cuando lea esta entrada, lo que aprenda aquí definitivamente estará desactualizado (Esta información se actualiza constantemente, algo que no pasará con esta entrada, debes estar atento a este tema en rápida evolución).

No conocemos la fracción de planetas que son potencialmente habitables que realmente albergan vida (f_l), pero parece que esto debería ser bastante alto. El hecho de que la vida evolucionó en la Tierra tan rápidamente después de que el planeta se enfrió lo suficiente como para permitir que el agua líquida sugiere que la vida podría desarrollarse fácilmente. Uno puede usar técnicas estadísticas para usar el período de tiempo que tomó desarrollar vida en la Tierra para llegar a un límite inferior en esta fracción. A menos que existan cualidades excepcionales de la Tierra que lo conviertan en un planeta no representativo, parece que la probabilidad de que un planeta similar a la Tierra desarrolle vida es superior al 20%.

Otro factor poco conocido es la fracción de planetas que desarrollan la vida que evoluciona la vida inteligente (f_i). Hay dos formas muy distintas de pensar sobre esto. La primera escuela de pensamiento sugiere que el desarrollo de la inteligencia es inevitable. Los proponentes apuntan a la observación de un aumento constante en la inteligencia de las especies a lo largo de los eones. Bajo esta forma de pensar, la formación de inteligencia es aproximadamente inevitable, dado el tiempo suficiente. Una forma de pensar contrastante apunta al hecho de que ha habido millones de especies de vertebrados, y solo los humanos han desarrollado el tipo de inteligencia que tenemos. Si algo causó que la línea homínida se extinguiera hace 100.000 años, no hay indicios de que otra especie haya obtenido inteligencia en el tiempo transcurrido. Otro hecho es que, aunque los dinosaurios gobernaron el planeta durante aproximadamente 150 millones de años, no hay evidencia de una inteligencia significativa en desarrollo durante ese tiempo. Esto sugiere que el desarrollo de la inteligencia es bastante raro.

La fracción de civilizaciones inteligentes y tecnológicamente avanzadas que anunciarán su presencia (f_c) parece ser bastante alta. Solo tenemos que usarnos como ejemplo. Rara vez intentamos intencionalmente comunicarnos con civilizaciones potenciales alrededor de estrellas adyacentes, pero no tenemos que hacer esto intencionalmente. Después de todo, desde los primeros días del siglo XX, la humanidad ha estado transmitiendo su existencia al cosmos. La siguiente Figura nos muestra la burbuja de radio y televisión que rodea la Tierra en el 2010.

El factor final, que es el tiempo de vida que una civilización emitirá una señal detectable (L) tampoco es bien conocido. Las civilizaciones en la Tierra tienden a estar en su apogeo durante varios cientos de años, pero las civilizaciones subsecuentes a menudo usan tecnología de la civilización antecedente. Además, no sabemos por cuánto tiempo utilizaremos la radio y la televisión abierta para comunicarnos. Sin embargo, a menos que la guerra diezme la vida humana en la Tierra, ya sea por cataclismo atómico, devastación ambiental extrema y rápida o algún tipo de guerra biológica intencional, parece probable que el uso continuo de radio, televisión o algún tipo de emisión electromagnética continúe durante cientos, si no es que miles de años.

Dada la dificultad inherente a la determinación de los parámetros que entran en la ecuación de Drake (E incluso si la ecuación es una representación matemática apropiada de la pregunta), es inevitable que haya una incertidumbre continua en cuanto al número de civilizaciones tecnológicamente avanzadas que esperamos en nuestra galaxia La ecuación de Drake asume claramente que las civilizaciones son independientes, sin polinización cruzada. Tampoco permite una civilización que abarque un gran segmento de la galaxia. Una civilización dispersa podría permitir que partes de la sociedad se extingan, pero es más difícil creer que una cultura próspera que abarca millones de sistemas estelares desaparecería por completo.

Escala Kardashev

En 1964, Nikolai Kardashev formalizó la idea de las variaciones en el nivel de logro tecnológico de las civilizaciones extraterrestres. Él definió tres clases distintas.

Nivel I: Una civilización que puede utilizar totalmente toda la energía de una estrella que llega a un planeta.

Nivel II: Una civilización que puede utilizar totalmente los recursos energéticos de una estrella.

Nivel III: Una civilización que puede utilizar totalmente los recursos de energía de una galaxia entera.

Las extensiones posteriores del Nivel IV (Que utiliza la producción de energía del universo visible) y el Nivel V (Que utiliza la energía del multiverso) son modificaciones posteriores y rara vez se usan.

Es quizás obvio que una civilización de Nivel III será más detectable que una civilización de Nivel I, de la misma manera que un foco es más fácil de ver desde grandes distancias que una vela. A medida que leemos más sobre las búsquedas de vida extraterrestre, debemos tener en cuenta el hecho de que cuando miramos más allá de nuestro sistema solar, no estamos necesariamente buscando la vida con el mismo nivel tecnológico que el nuestro. Es muy posible que una civilización extraterrestre pueda tener una ventaja importante sobre nosotros. Hasta cierto punto, la fase tecnológica actual (Es decir, la fase en la que tanto la electricidad como la radio se han dominado) de nuestra civilización tiene solo unos 100 años. Imagine los tipos de tecnología que podríamos dominar para el año 3.000. Solo un simple milenio es probable que nos traiga avances insondables. Ahora imagina que una civilización en nuestro vecindario estelar alcanzó nuestro nivel de desarrollo tecnológico cuando los neandertales se extinguieron, cuando un linaje del mono Mioceno experimentó las mutaciones que conducen al Homo sapiens, o incluso cuando el impacto en Chicxulub mató a los dinosaurios. Esos alienígenas presumiblemente habrían dominado tecnologías de las que solo podemos soñar (O, más probablemente, más allá de cualquier cosa que podamos soñar). Dada la cantidad bruta de estrellas que existen y que trabajan bajo la suposición de que la Tierra no es un planeta excepcional, parece inevitable que cualquier especie inteligente extraterrestre con la que nos encontremos sea más avanzada tecnológicamente que nosotros. ¿Entonces Qué vemos?

El Gran Oído (The Big Ear)

La idea de usar la radio para escuchar la vida en otros planetas es una historia antigua que se remonta al menos hasta Nikola Tesla. En Colorado Springs en 1899, creía que quizás había establecido comunicación con extraterrestres, aunque no estaba seguro de si era de Marte o de Venus. (Tenga en cuenta que esto fue en el apogeo del frenesí mediático sobre la cuestión de los canales en Marte). Recibió en su equipo grupos de uno, dos, tres o cuatro clics. Esto era una reminiscencia de cómo los marcianos se comunicaron en la película de 1952 The Red Planet Mars. Escribió sobre la experiencia en el número del 19 de febrero de 1901 de Collier’s Weekly (Así como en muchos otros lugares; Tesla era a la vez un genio técnico y un prolífico divulgador). Él dijo: “No habría ningún obstáculo insuperable en la construcción de una máquina capaz de transmitir un mensaje a Marte, ni habría ninguna gran dificultad para registrar las señales que nos transmiten los habitantes de ese planeta”. Su trabajo en esta área tiene un largo recorrido. desde que fue desacreditado, con muchas explicaciones sugeridas, lo más probable es que simplemente no entendió su equipo. Esto no es increíblemente sorprendente, ya que las declaraciones de Tesla a menudo fueron más espectaculares que sus logros, y sus logros fueron realmente espectaculares. El punto más importante es que la idea de usar la radio para comunicarse con otros planetas tiene sus antecedentes en los comienzos del uso de la tecnología por parte de la humanidad.

Aunque los esfuerzos de Tesla fueron quizás los primeros, no estaba solo. Aproximadamente dos décadas después, Guglielmo Marconi hizo afirmaciones similares. Marconi y Tesla fueron los favoritos de los medios de comunicación (Piense en Steve Jobs en una era donde este tipo de innovación tecnológica era poco común) y recibieron gran atención en la prensa. En 1919, Marconi creyó posible que recibiera transmisiones de radio de más allá de la Tierra. Su evidencia incluyó la recepción simultánea de señales en Nueva York y en Londres, sugiriendo que la fuente no era local. Los críticos señalaron que los receptores de radio en la Torre Eiffel y en Washington, DC, no escucharon nada. The New York Times tuvo una cobertura de varias semanas de la historia, a menudo en la primera página y en el doblez. Los editores del New York Times sugirieron que tal vez sería mejor si la humanidad no contactara con la vida en otros planetas. Su razonamiento era que la otra vida, al ser mayor y, por lo tanto, más avanzada, tendría una tecnología muy superior a la nuestra y que la humanidad no estaba preparada para ello. Esta precaución fue secundada mucho más tarde en el siglo XX por el físico Stephen Hawking, quien señaló que cuando una cultura avanzada encontraba una menos avanzada, invariablemente la cultura menos avanzada sufría. Esta es otra razón para pensar que es prudente “quedarse atrás”. En retrospectiva, tanto Marconi como Tesla estaban monitoreando frecuencias que eran demasiado bajas para penetrar en la ionosfera de la Tierra, pero todavía eran esfuerzos que electrificaban al público.

La revista Scientific American era tan innovadora en 1919 como lo es hoy y, en un par de semanas, escribieron un artículo sobre las afirmaciones de Marconi, seguido un par de meses más tarde por un artículo verdaderamente con visión de futuro. Marconi estaba hablando de haber recibido una carta ocasional del código Morse, y Scientific American señaló las dificultades inherentes de usar dicho código para la comunicación interplanetaria. Fueron tan lejos como para avanzar una manera de comunicarse con Marte que podría funcionar, anticipando por décadas un mensaje similar transmitido desde el radiotelescopio de Arecibo en Puerto Rico. En este intento mucho más tarde, la humanidad envió intencionalmente una señal al espacio con la esperanza de que algún día pudiera ser interceptada por extraterrestres. El mensaje propuesto por Scientific American de 1920 se muestra en la siguiente figura.

Si bien la creencia en los canales marcianos había desaparecido entre la mayoría de los científicos con la oposición marciana de 1909, la idea vivió en la imaginación pública durante mucho más tiempo. Durante la oposición marciana de 1924, en la que Marte y la Tierra estuvieron particularmente cerca, se hizo otro intento para buscar señales de radio de nuestro planeta vecino. Del 21 al 23 de agosto (Fecha de la oposición), los Estados Unidos de América declararon un “Día Nacional de la Radio Silenciosa”, algo mal llamado. Lo que realmente se defendió fue que todo el tráfico de radio se apagó durante cinco minutos, cada hora en la hora, durante un período de 36 horas. Durante ese tiempo, los receptores debían escuchar los cielos, buscando esa señal marciana.

El gobierno de los EE. UU. Entró en acción con el jefe de oficiales del ejército diciéndole a sus estaciones de radio que estén atentos a transmisiones inusuales, mientras el secretario de la marina dirigía las emisoras de radio más poderosas bajo su mando para transmitir mínimamente y mantener un oído atento. Muy pocas de las estaciones comerciales cumplieron, excepto una en Washington, DC. El intento fue un fracaso sombrío, científicamente hablando, pero fue una idea interesante.

En el transcurso de las próximas décadas, la idea de la comunicación interplanetaria persistió entre unos pocos, incluidos los operadores de radioaficionados. El simple hecho fue que la tecnología de la época no estaba realmente a la altura del proyecto. Además, después de 1930 más o menos, la comunidad científica había descartado esencialmente la posibilidad de vida inteligente en Marte, lo que significaba que el nuevo objetivo era la comunicación interestelar. Esta capacidad estaba definitivamente más allá de la capacidad del equipo de la época.

En la década de 1950, nació el campo de la radioastronomía. Los astrónomos sabían que los cuerpos astronómicos emitirían radiación electromagnética más allá del espectro visible. Grandes platos de radio comenzaron a construirse para estudiar cosas como el centro galáctico, el sol y fuentes similares. Y aquí es donde nos encontramos de nuevo con Frank Drake.

Frank Drake era un astrónomo de radio que trabajaba para construir el nuevo radiotelescopio de 42 metros en Green Bank, West Virginia. Esta enorme antena se encuentra en el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) y señaló que una decisión nacional se ha hecho sobre si era mejor para un país para financiar un laboratorio grande, el centro de gobierno o de muchos, los esfuerzos de investigación más pequeños, dispersos en las distintas universidades y donde los investigadores individuales podrían ejercer un mayor control sobre sus intereses de investigación. Bien ganado.0

Drake siempre tuvo interés en buscar en el cielo señales de radio extraterrestres. Durante una investigación astronómica anterior, había captado una señal transitoria que nunca se explicó. Si bien no era propenso a reclamos extravagantes, el pensamiento cruzó por su mente que tal vez la señal no fue emitida por ningún transmisor en la Tierra. Presentó esta idea mientras perseguía una carrera de investigación más tradicional. La calidad de su investigación fue lo que allanó su camino a un puesto en la instalación de radio más nueva y más grande.

NRAO era un lugar animado, con un innovador en 1957 y una construcción en el telescopio de 42 metros que comenzó en 1958. Un puñado de físicos y una gran cantidad de dinero se encargaron de construir un nuevo laboratorio de radioastronomía impresionante. La gran antena era mucho más grande que las antenas anteriores, y su construcción estaba plagada de más de los problemas habituales que surgen al construir algo que nunca antes se había construido. Por lo tanto, mientras tanto, NRAO decidió construir un telescopio de 26 metros, ya que este era un desafío técnico mucho menor y lo dejaría en funcionamiento.

El telescopio de 26 metros comenzó a funcionar a principios de 1959. Fue en el verano de 1959 antes de que Drake pudiera recurrir a su idea de utilizar las instalaciones de NRAO para buscar señales extraterrestres. Por consenso, el personal científico estuvo de acuerdo en que (1) la primera prioridad tenía que ir hacia la investigación de radioastronomía más tradicional y (2), dada la naturaleza potencialmente sensacional de la búsqueda extraterrestre, deberían mantener sus esfuerzos en silencio. La idea era hacer una búsqueda simple y ver lo que podían ver sin temor a la interferencia que podría acompañar una historia negativa de un periódico.

Sin embargo, el mundo de la investigación científica de alto nivel no fue menos despiadado en 1959 que en la actualidad. Hay un gran grado en el cual es cierto que, en las ciencias de alto riesgo, hay primero y no fuiste el primero. No existe el segundo. En septiembre de 1959, dos físicos con inclinaciones teóricas, Philip Morrison y Giuseppe Cocconi, publicaron un artículo en el que se discutía cómo se podría hacer una búsqueda radiológica de extraterrestres. Preocupado por perder crédito por lo que indudablemente fue una investigación importante, Otto Struve, director de Green Bank, anunció el esfuerzo en una serie de conferencias impartidas en noviembre en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, tan solo dos meses después del que salió el trabajo teórico. Las conferencias trajeron consigo atención instantánea en la prensa. Los artículos de la revista Time, The New York Times y Saturday Review le dijeron al público que los astrónomos intentarían escuchar emisiones de extraterrestres. El Saturday Review informó sobre la presentación de Struve: “Estaba luchando en contra de ir demasiado lejos sin caer demasiado corto para expresar lo que muchos astrónomos han llegado a creer-que otros seres inteligentes comparten nuestra ocupación del cosmos, que algunos de ellos son muy probablemente superiores a nosotros, culturalmente, y que nuestra existencia es sospechosa si no la conocen definitivamente “.

La respuesta en la prensa fue típicamente positiva. La exposición trajo consigo donaciones de amplificadores de última generación, lo que mejoraría el rendimiento del equipo. La era de las búsquedas modernas de transmisiones extraterrestres había comenzado.

El término SETI (búsquedas de inteligencia extraterrestre) no se acuñó hasta mediados de la década de 1970, pero eso es exactamente lo que Drake y sus colegas estaban haciendo. Drake nombró el esfuerzo de 1960 “Ozma” por la Princesa Ozma en las secuelas de L. Frank Baum de El Mago de Oz. Baum afirmó estar en contacto por radio con Oz, que es la forma en que se enteró de sus historias. Drake y su compañía intentaban contactar una tierra mucho más extraña que el reino ficticio de Baum.

El 8 de abril de 1960, la Operación Ozma comenzó a operar. El equipo miró a dos estrellas, Tau Ceti y Epsilon Eridani. Se pensó que ambos eran lo suficientemente parecidos a nuestro sol como para ser interesantes. El análisis posterior ha atenuado un poco el entusiasmo por estas estrellas, pero siguen siendo los objetivos de los modernos intentos de búsqueda de planetas. Mientras observaban estas estrellas, parecía haber una señal transitoria de Epsilon Eridani, aunque esta señal resultó tener un origen terrestre. El estudio fue primordial y, por lo tanto, cubrió una cantidad limitada del espectro de radio. No se observó ninguna señal extraterrestre. Esto trae a colación un punto importante. El espectro de radio es bastante amplio y las transmisiones artificiales son muy estrechas. La Comisión Federal de Comunicaciones ha asignado el rango de 9 kHz a 275 GHz para su uso. Traducido a la longitud de onda, estas frecuencias de radio van desde una fracción de centímetros a unos pocos kilómetros de longitud. Aunque no debemos esperar que los extraterrestres cumplan con las elecciones humanas, una sola estación de radio AM puede ocupar alrededor de 20 kHz de ese rango, mientras que una estación FM puede ocupar 200 kHz. Entonces, en el rango semi-arbitrario utilizado por los humanos, uno puede caber en 13 millones de estaciones AM y más de un millón en FM. Para ver los detalles técnicos de una transmisión, el espectro debe ser aún más preciso. Como veremos más adelante, los buscadores de SETI generalmente se concentran en una fracción del espectro de radio posible, pero aun así necesitan buscar simultáneamente cientos de millones de canales de radio. Mientras que el espectro de radio es amplio, el rango de frecuencias que utilizan los científicos para los estudios SETI ha sido históricamente más estrecho El rango particular que se utiliza ha sido seleccionado para evitar intervalos de frecuencia que son ruidosos debido a fuentes naturales. Por ejemplo, la atmósfera de la Tierra irradia copiosamente por longitudes de onda por debajo de aproximadamente un centímetro, mientras que la galaxia irradia por longitudes de onda superiores a 30 centímetros. Aunque estos umbrales no son perfectamente nítidos, los científicos de SETI que estén escuchando fuera de este rango de onda tendrán que lidiar con un “silbido de radio” mucho más fuerte. Además, debemos recordar que NRAO era realmente una instalación de radioastronomía y no de SETI. Esto no es inusual y, el día de los eventos, cuando se construye una nueva instalación, SETI es casi siempre una consideración secundaria. Afortunadamente, las limitaciones impuestas por el ruido de radio no deseado afectan a los radioastrónomos y a los investigadores de SETI por igual, lo que permite utilizar el mismo equipo para ambos objetivos. NRAO fue financiado para estudiar fenómenos astronómicos, por lo que el equipo fue optimizado para una longitud de onda de radio de aproximadamente 20 centímetros, ya que esto permitiría a los investigadores estudiar el hidrógeno interestelar para buscar campos magnéticos.

Como hemos visto, Ozma no observó ninguna señal SETI, pero generó gran emoción, que culminó en la conferencia de noviembre de 1961 en la que se dio a conocer la ecuación de Drake. Una nueva era en ciencia exploratoria había comenzado. En los años transcurridos, se han realizado muchos esfuerzos SETI, aunque ciertamente hubo vacíos durante los cuales no se realizaron observaciones. Un telescopio se construyó en Delaware, Ohio, y comenzó a operar en 1963. Financiado por la National Science Foundation y operado por la Ohio State University, la instalación se llamaba Big Ear. Desde aproximadamente 1963 hasta 1971, la instalación fue utilizada para investigación de radioastronomía tradicional, mapeando fuentes de radio extrasolares. Sin embargo, después de que se cortó el financiamiento de NSF, la instalación recurrió a la investigación de SETI, que operaba de 1973 a 1995. En 1977, el llamado ¡Wow! se informó la señal, llamada así por un prominente “Wow!” escrito en la impresión donde se observó por primera vez la señal. Todavía se considera que es la transmisión de radio extrasolar candidato más interesante registrada hasta ahora (Lo que no significa que sea realmente de origen extrasolar). Desde la orientación del telescopio en ese momento, la señal parece haberse originado en la constelación de Sagittarius, cerca del grupo de estrellas de Chi Sagittarii. A pesar de muchos intentos adicionales para observar esta región del cielo, nunca se han observado señales similares. Como se mencionó anteriormente, para encontrar transmisiones de radio en un rango de longitud de onda muy estrecha, es importante poder dividir el espectro de radio muy finamente. La década de 1980 marcó el comienzo de una era en la que era posible estudiar simultáneamente un millón de canales de radio, seguido de la era de mil millones de canales de la década de 1990. Debido a estas mejoras técnicas, la tasa de progreso ha aumentado rápidamente, al igual que la tecnología informática crece a pasos agigantados. Originalmente, las búsquedas de SETI fueron financiadas por el gobierno de EE. UU., Pero siempre fueron vulnerables al ridículo por parte de políticos con conciencia presupuestaria que podrían hacer un poco de política al denigrar las búsquedas de “pequeños hombres verdes”. En 1983, finalmente se cortó la financiación gubernamental. Los defensores de SETI perseveraron incluso sin esa fuente de dinero y en 1984, el Instituto SETI comenzó a operar como una organización sin fines de lucro, respaldada por fondos privados. Las primeras observaciones comenzaron en 1992.

Las búsquedas actuales de SETI están dominadas por Allen Telescope Array, que lleva el nombre de Paul Allen, el benefactor del proyecto y cofundador de Microsoft. El esfuerzo técnico se orientó inicialmente como un esfuerzo de colaboración entre el Instituto SETI y la Universidad de California, Berkeley, aunque Berkeley ya se retiró y transfirió la instalación a SRI International. Incluso con las generosas donaciones de Allen, la instalación requiere fondos adicionales para operar con éxito. Las deficiencias presupuestarias obligaron a la instalación a lanzar bolas de naftalina en abril de 2011, aunque se consiguieron fondos suficientes para reanudar las operaciones en diciembre de 2011. Al momento de escribir esto, las operaciones continuas siguen en duda. Dadas las consecuencias indiscutibles de una medición exitosa de la detección de una señal SETI, y las necesidades muy modestas, me parece que este es un error desmesurado en las prioridades de investigación. Los costos son pequeños, y la recompensa potencial es incalculablemente enorme.

Entonces, ¿cuál es el estado de las búsquedas SETI en 2018? Bueno, hasta ahora, no hemos encontrado una señal de radio que se origine de la inteligencia extraterrestre o, si es así, no la hemos reconocido. También debemos prescindir de las teorías de conspiración que sugieren que el gobierno está en contacto con los extranjeros y simplemente no nos lo ha dicho. Los grandes esfuerzos de SETI son dirigidos por civiles y son dirigidos por personas con una pasión de por vida por buscar a nuestros vecinos interestelares. En un mundo de blogs, fugas de información y rumores, me resulta totalmente inconcebible que un secreto de esta magnitud pueda ocultarse con éxito. El gobierno estadounidense no cubre ninguna señal ET.

Pero, ¿qué sabemos que no sabíamos hace 55-60 años? Bueno, lo primero que sabemos es que no hay muchas civilizaciones emisoras de radio similares a las que actualmente vivimos en nuestra comunidad estelar local. Las esperanzas de un universo lleno de vecinos como nosotros no han demostrado ser ciertas. Por mucho que me ponga insoportablemente triste, no vivimos en el universo de Star Trek.

Sin embargo, no importa qué tan fácil sea para los oponentes de SETI señalar el fracaso después de más de medio siglo de esfuerzo, los defensores de SETI pueden señalar muchas posibles explicaciones de por qué aún no hemos tenido éxito. Hemos restringido la mayor parte de nuestros estudios a un rango limitado de espacio de radio. Tal vez los alienígenas han elegido transmitir en un rango diferente. Quizás las señales extraterrestres todavía no nos han llegado. De hecho, en la película Contacto, los alienígenas ubicados cerca de la estrella Vega aprendieron por primera vez sobre la Tierra cuando llegó la transmisión de los Juegos Olímpicos de 1932. Los extraterrestres grabaron la transmisión y nos la enviaron de vuelta, amplificada enormemente. En su transmisión, intercalaron su propio mensaje.

Si bien no tenemos idea de cómo algún día nos encontraremos con una emisión de radio extraterrestre (Si es que alguna vez lo hacemos), en ese escenario plausible, tal vez la transmisión aún no haya llegado. Si los alienígenas que viven bajo el sol de Aldeberan (a 65 años luz de distancia) recibieran la transmisión de 1932 y contestaran al instante, no escucharíamos su respuesta hasta 2062. (Aldeberan, siendo un gigante rojo, es un lugar poco probable para encontrar una civilización extraterrestre indígena, aunque es obviamente posible que los alienígenas pudieran haber viajado allí, por lo que podría albergar una antena de radiodifusión).

Si bien SETI aboga por recordarnos con razón que hay muchas razones perfectamente razonables por las cuales no hemos escuchado una transmisión de radio por extraterrestres y debemos seguir buscando, es seguro decir que los datos tomados hasta el momento pueden descartar una civilización nivel II o III de Kardashev cercano. También parece igualmente seguro decir que probablemente no tengamos un vecino en nuestro vecindario estelar que haya estado transmitiendo radio durante cientos de años. La vida inteligente cercana, al menos de la variedad de radiodifusión, parece ser rara. Pero la galaxia es grande, y no hay razón para rendirse todavía.

¿Dónde pueden estar los extraterrestres?

Si la vida cercana inteligente y tecnológicamente avanzada es rara, ¿por qué es así? La ecuación de Drake, a pesar de todas sus imperfecciones, nos dice qué parámetros son los más importantes. Sabemos que el universo crea estrellas y, además, sabemos que forma planetas. Al escribir estas líneas, la sonda espacial Kepler de la NASA ha observado más de dos mil planetas en órbita alrededor de estrellas distantes. En diciembre de 2011, la NASA anunció la primera observación de un planeta que rodea una estrella distante en la “zona habitable”, lo que significa que el planeta podría contener agua líquida. Ese planeta se llama “Kepler-22b” y es el primero de sin duda muchas de esas observaciones. En el momento en que leas esto, estos números estarán terriblemente desactualizados.

El equipo de Kepler ya anunció otra gran cantidad de candidatos de planetas extrasolares potencialmente habitables que necesitan más estudios para asegurarse de que sean reales. El hecho más importante es que los científicos ya no necesitan especular sobre planetas alrededor de otras estrellas. Los estamos observando directamente. La mejor estimación del equipo de Kepler es que al menos el 5% de las estrellas incluyen al menos un planeta del tamaño de la Tierra y al menos el 20% de las estrellas tienen planetas múltiples. Dada la juventud de este campo de investigación, es muy probable que, a medida que mejore la sensibilidad del equipo, descubramos que las cifras reales son aún mayores. La nave espacial Kepler está observando aproximadamente 150,000 de las aproximadamente 300,000,000,000 de estrellas en la galaxia. Este es un momento absolutamente fascinante para ser un astrónomo planetario extrasolar, y la diversión apenas comienza.

Si hay muchas estrellas y muchos planetas, la siguiente pregunta es ¿Cuántos de esos planetas albergan vida y cuántos de los planetas con vida albergan vida inteligente? Estas cifras son mucho más difíciles de estimar, pero siguen siendo el quid de la cuestión.

Para que los alienígenas existan, necesitan un entorno estable. La vida en la Tierra se desarrolló hace varios miles de millones de años. La vida animal compleja se conservó por primera vez en el registro fósil hace unos 530 millones de años. Los mamíferos aparecieron hace unos 210 millones de años, y los primeros primates se originaron hace unos 50 millones de años. Finalmente, los primeros homínidos se originaron hace aproximadamente 17 millones de años y nuestra propia especie, Homo sapiens, tiene solo entre 50,000 y 100,000 años de edad.

Le tomó miles de millones de años a la inteligencia desarrollarse en la Tierra. Si, en cualquier momento durante esos largos eones, la Tierra se volviera inhabitable para la vida como nosotros, no estaríamos aquí. Esto no significa que el clima en el planeta deba ser estable, después de todo ha habido períodos durante los cuales toda la Tierra fue congelada, y enormes erupciones volcánicas y ataques de meteoritos y cometas han eliminado varias especies. Pero no ha habido “eventos de esterilización”.

¿Qué podría constituir un evento esterilizador? Bueno, una teoría del origen de la luna de la Tierra es que un planetoide del tamaño de Marte colisionó con una versión temprana de la Tierra hace unos 4.500 millones de años. Esta colisión habría derretido completamente cualquier costra que se haya formado en ese momento. Un impacto como ese habría extinguido la vida.

Otro peligro para la biosfera de un planeta sería una supernova cercana. Si una supernova ocurre a unas pocas decenas de años luz de la Tierra, podría agotar una gran fracción del ozono de la Tierra. Dado que el ozono protege a la Tierra de la luz ultravioleta esterilizante del sol, la pérdida de una gran fracción del ozono de la Tierra sería un evento catastrófico.

Aún más peligroso (Aunque mucho más raro) es un estallido de rayos gamma. Las explosiones de rayos gamma son una clase especial de supernovas que se producen cuando explota una estrella muy masiva y que gira rápidamente. En lugar de hacer que la energía se expanda en un patrón esférico, la energía se convierte en dos rayos que salen de los polos de la estrella. Para dar una idea de la cantidad de energía de la que estamos hablando, se puede observar un estallido de rayos gamma a miles de millones de años luz de distancia. La energía de un estallido típico libera en tan solo unos pocos segundos la cantidad de energía que liberará nuestro sol durante sus diez mil millones de años de vida. La liberación de energía de una ráfaga de rayos gamma es una ocurrencia asombrosamente peligrosa. Afortunadamente, son raros. Uno puede ocurrir cada 100,000 o 1’000,000 de años en una galaxia del tamaño de la Vía Láctea, y son un peligro solo si los rayos apuntan directamente hacia nosotros. El candidato más cercano para una explosión de rayos gamma es una de las dos estrellas en el sistema estelar binario WR 104. Se encuentra a unos 8,000 años luz de nosotros en la dirección general del centro galáctico y su eje parece estar apuntado más o menos en nuestra dirección general. Las posibilidades de que el estallido apunte exactamente hacia nosotros son bastante pequeñas, por lo que no hay motivo para preocuparse. Pero si lo fuera, podría dañar gravemente la capa de ozono y devastar la biosfera.

Los eventos dramáticos como las supernovas y los estallidos de rayos gamma no son necesarios para dañar seriamente un planeta. Pequeñas cosas como la evolución de la producción de una estrella durante el curso de su vida también pueden ser la fuente de la destrucción de la vida. Alrededor de cualquier estrella, hay un rango de distancias en las que el agua puede ser líquida. Las estimaciones varían, pero el rango habitable actual para nuestro sol es de aproximadamente 0.97 a 1.37 veces la órbita de la Tierra. Por lo tanto, la Tierra apenas se encuentra dentro de la zona habitable. Si el radio de la órbita de la Tierra fuera un 10% más pequeño, la Tierra estaría demasiado caliente de por vida. En realidad, es más complicado que eso. La producción de energía del Sol ha evolucionado con el tiempo. Hace varios miles de millones de años, se cree que la producción de energía del sol era de aproximadamente el 80% de lo que es ahora. Eso sugiere que la zona habitable para el sistema solar existiría para radios más pequeños que hoy. En aquel entonces, las distancias habitables mínimas y máximas del sol eran 0,80 y 1,15 veces el radio de la órbita de la Tierra, respectivamente. Lo que importa es la “zona continuamente habitable”, que es el mayor mínimo y el radio máximo más pequeño en el transcurso de la vida del sol dentro de la cual la vida puede existir. Hasta ahora, la zona habitable continuamente es la región muy estrecha de aproximadamente 0.97 a 1.15 veces el radio de la órbita de la Tierra. Un planeta fuera de esa pequeña región no permanecerá habitable el tiempo suficiente para que se desarrolle la vida inteligente.

Debe tener en cuenta que los números que se ofrecen aquí son realmente bastante polémicos dentro de la comunidad de astrobiología. Diferentes expertos han presentado diferentes estimaciones. Consideraciones como la composición química de la atmósfera y los efectos que surgen de la tectónica de placas pueden cambiar el resultado de los cálculos. Además, la discusión aquí se refiere a la energía de la estrella central. Hay otras fuentes de energía, como la flexión de las mareas de las lunas en órbita cercana a un gran planeta. Esta es la razón por la que las lunas como Europa de Júpiter se consideran candidatas para lugares donde puede haber surgido la vida.

Pero la idea general sigue siendo en gran parte válida. Para la vida como nosotros, que depende de la calidez de nuestro Sol para sobrevivir, hay una “Zona de Ricitos de Oro” alrededor de la estrella central, no demasiado cálida ni demasiado fría. Otras estrellas son más calientes o más frías y los detalles de la zona habitable se ajustarán en consecuencia. Pero, aun así, la producción de energía de la estrella tendrá que ser lo suficientemente estable para que un planeta en el que comienza la vida continúe siendo un lugar hospitalario para que la vida evolucione.

Incluso si una estrella es muy estable, es igualmente imperativo que la órbita del planeta sea estable y bastante circular Una órbita altamente elíptica traerá el planeta alternativamente demasiado cerca y demasiado lejos de la estrella central. Si bien las órbitas de los planetas del sistema solar son elípticas, están lo suficientemente cerca como para ser consideradas casi circulares y la diferencia es indistinguible a simple vista. Se permite una órbita ligeramente elíptica, siempre que la órbita no salga de la zona habitable. Además, no es suficiente que la órbita del planeta que alberga la vida sea casi circular. Si otro planeta tiene un sistema planetario que tiene una órbita excéntrica, la gravedad del planeta no cooperativo podría expulsar al planeta inhóspito ya sea hacia la estrella o hacia la frialdad del espacio interestelar. Hay una lista muy larga de cosas que tienen que ir bien para tener un planeta que puede (1) tener vida en él y (2) permitir que la vida persista el tiempo suficiente como para desarrollar una inteligencia inquisitiva como la nuestra. Existe la posibilidad que esta sea una situación extremadamente rara.

Entonces…

Si nos fijamos en los hechos más simples, por ejemplo, la tan citada estimación de Carl Sagan de que hay “Miles de millones” de estrellas en el universo, incluyendo que hay solo 300 mil millones de estrellas en nuestra galaxia, parece insondable que no haya vida en otro lugar en el Universo. Si no es así, para repetir otra declaración común, seguramente parece un gran desperdicio de espacio.

La historia de la ciencia ha sido un ataque incesante del principio de la mediocridad. Mientras que la humanidad alguna vez pensó que la Tierra ocupaba un lugar especial en el Sistema Solar y luego en el cosmos, ahora sabemos que, en muchos aspectos, la Tierra es un pequeño planeta alrededor de una estrella sin distinción, que orbita en una ubicación no distinguida en una galaxia poco distinguida. La humanidad alguna vez se pensó que era una especie de un tipo completamente diferente, dado el dominio sobre cada ser viviente que se movía en la Tierra. Ahora sabemos que la humanidad es, en cambio, una especie única, con una herencia genética compartida por todos los demás organismos del planeta.

Si la Tierra y la humanidad son, de hecho, completamente ordinarias, parece inevitable que debe haber vida en otros planetas; que un día estamos destinados a encontrar especies como nosotros de muchas maneras, motivados por los instintos de reproducción y supervivencia, y sin duda completamente ajenos a la forma y al pensamiento.

Sin embargo, nuestras búsquedas iniciales de vecinos estelares han quedado cortas. A pesar de los intentos diligentes e imaginativos de escuchar las conversaciones de nuestros compañeros de viaje, no tenemos evidencia de que haya alguien por ahí.

Este es un momento interesante en el campo de la astrobiología. Si bien el financiamiento para las búsquedas directas de SETI es menos estable de lo que debería ser, los buscadores de planetas van como gangbusters. Los planetas se encuentran todos los días. La tecnología y las técnicas han mejorado hasta el punto de poder encontrar planetas similares a la Tierra en los próximos años. Las técnicas para mirar las atmósferas de los planetas extrasolares son concebibles. Es muy posible que los próximos años o décadas respondan la pregunta “¿Estamos solos?” De una vez por todas.

ISO 22000 es un sistema de gestión de inocuidad de los alimentos que se puede aplicar a cualquier organización que trabaje a lo largo de la cadena de valor de los alimentos. De la granja a la mesa, les brinda a los operadores económicos la capacidad de producir alimentos inocuos y de alta calidad y les muestra a los clientes la importancia que le dan a la higiene y la inocuidad.

El propósito de cualquier organización en el sector de los alimentos es asegurarse de que sus productos pueden ser consumidos sin constituir un riesgo a la salud. La variedad de los niveles de inocuidad y los requisitos de las legislaciones nacionales han incrementado su dificultad para alcanzar este objetivo en un mundo donde los productos alimenticios son negociados alrededor del mundo y la cadena de suministros de alimentos ha incrementado su complejidad también. La falla de una organización en la cadena de suministro puede hacer a un producto inicuo y, en consecuencia, constituye en un riesgo a la salud de los consumidores.

Como resultado del trabajo del Comité Técnico ISO/TC 34, el estándar ISO 22000 fue publicado en septiembre de 2005, por primera vez. El comité no solo cuenta con delegados de los países miembro, sino que también cuenta con otras prominentes organizaciones tales como la Comission del Codex Alimentarius, CIIA (Confederation of Food and Drink Industries of the European Union, renombrada posteriormente como FoodDrinkEurope) y la OMS. El objetivo fue preparar una referencia, basada en el borrador del estándar propuesto en 2001 por la Danish Association of Standardization, que podía estructurar los principios HACCP transversalmente a través de la industria y ser aplicada a nivel mundial.

Una diferencia importante entre la cultura de los estándares de inocuidad alimentaria en 2005 y ahora ha sido el desarrollo de la Iniciativa Global de Inocuidad Alimentaria (GFSI) y sus estándares de referencia. En muchos sentidos, la certificación de un estándar de referencia GFSI es el pináculo para muchos productores de alimentos que desean demostrar sus principios de inocuidad alimentaria. Sin embargo, estos estándares pueden ser complejos, por lo que todavía existe un lugar para ISO 22000, un estándar que proporciona la base de un buen sistema de inocuidad alimentaria.

Se tuvo la oportunidad de llegar al comité técnico ISO / TC 34 / SC 17 (Responsable de actualizar el estándar) en busca de pistas sobre las principales motivaciones y limitaciones a lo largo del proceso de actualización y también las expectativas sobre el futuro. El comité dejó en claro que “después de estar en el mercado durante 10 años, el documento debía actualizarse, no solo para integrar toda la experiencia adquirida, sino también para seguir la misma estructura que todos los otros estándares del sistema de gestión ISO, la estructura de alto nivel. “. Como se puede esperar en un grupo de especialistas de más de 30 países, el debate y el consenso a veces pueden ser difíciles. En ese asunto, “la cláusula 3 (PCC, PPRO, PRR, definiciones de medidas de control) y la cláusula 8 (análisis de peligros) fueron los más desafiantes”. En el futuro, esta nueva revisión refuerza los principios centrales de ISO de “tener un documento sólido desarrollado en un proceso de consenso con partes interesadas de todo el mundo y seguir respondiendo a las necesidades del mercado”.

Los estándares ISO son normalmente evaluados cada cinco años, para decidir si es necesaria una actualización. Es un proceso largo, cuya última revisión inició en noviembre de 2014 (Etapa de propuesta), que se llevó hasta el borrador final (FDIS – Final Draft International Standard) en febrero de 2018, y finalmente a la publicación del nuevo estándar el 19 de junio de 2018. Especialistas de más de 30 países contribuyeron a la revisión del estándar en un grupo de trabajo dentro del comité técnico ISO7/TC34/SC17/W8. Una revisión regular del estándar es decisiva para garantizar que hace frente con la evolución de la industria, preocupaciones de los consumidores y los nuevos retos de inocuidad alimentaria.

Las últimas estadísticas de las compañías certificadas por este sistema de gestión muestran el continuo crecimiento desde el 2007, estabilizándose en los últimos dos años en más de 32000 organizaciones (Tal como se ve en la siguiente imagen).

Cuando se compara con otros estándares, ISO reporta el mayor número de certificaciones durante el 2016. Dado que FSSC 22000 es un estándar basado en ISO, es claro cuán relevante y bien aceptado es el estándar en la industria de los alimentos.

La nueva versión del estándar tiene cambios importantes, por lo que esta entrada será algo larga.

Utilizado por organizaciones de toda la cadena alimentaria para ayudar a entregar alimentos que sean inocuos para los consumidores, ISO 22000:2018 es un marco excelente para ayudar a implementar un sistema de gestión de inocuidad alimentaria (SGIA).

Cómo se cultiva, transporta, fabrica e incluso se consumen los alimentos ha cambiado significativamente desde que se publicó la norma original hace más de una década. El nuevo estándar considera estos cambios y tiene como objetivo ayudar a las organizaciones a reducir los riesgos de inocuidad alimentaria.

Estructura Estándar – ¿Qué ha cambiado?

La siguiente tabla muestra las principales causas de ISO 22000 en sus versiones 2005 y 2018.

Lo primero que se puede notar al observar la tabla no existe una correspondencia directa entre las cláusulas; sin embargo, se podrían generalizar de la siguiente manera:

• Las cláusulas 4, 5 y 6 corresponden a las nuevas cláusulas 4, 5, 6 y 7.
• La cláusula 8 de la nueva versión corresponde la cláusula 7 en la versión previa.
• La cláusula 8 de la versión 2005 está gestionada ahora en las cláusulas 9 y 10.

En la nueva versión, los requisitos son gestionados por el estándar, de acuerdo con su posición en el ciclo PHVA (Planificar – Hacer – Verificar – Actuar), y que explica la mayoría de los cambios de lugar de las cláusulas, por ejemplo:

1. El tema relacionado con la competencia del equipo de inocuidad alimentaria y como es determinada en la cláusula 7 de la versión 2005, se ha movido a las cláusulas 5.3 (Roles, responsabilidades y autoridades de la organización) y 7.3 (Competencias), dado que son actividades de PLANIFICACIÓN, no de HACER.
2. La preparación y respuesta ante emergencias, se ha trasladado de la cláusula 5.7 (Versión 2005) a la cláusula 8 (Operación), dado que es una cláusula de HACER, de acuerdo con el estándar.
3. La revisión por la dirección ‘abandona’ la Responsabilidad de la Dirección (Cláusula 5) de la versión 2005 a la etapa de VERIFICACIÓN del ciclo (Cláusula 9 de la nueva versión).

A pesar del hecho de que en el caso de los puntos 2 y 3 presentados líneas arriba, hay aspectos que no están cubiertos bajo una cláusula que incluya todas las responsabilidades de la dirección (En la versión 2018), la Alta dirección sigue siendo responsable de esos temas en la nueva versión.

En común con todas las normas nuevas o modificadas emitidas por ISO, la última versión de ISO 22000 está alineada con la convención de estructura de alto nivel (HLS) o Anexo SL. Esto permite que el Sistema de Gestión de Inocuidad Alimentaria de una organización se integre con otras normas ISO, por ejemplo, ISO 9001 para Sistemas de Gestión de Calidad e ISO 14001 para Sistemas de Gestión Ambiental. El alto nivel de integración hace que sea mucho más simple de adoptar por las empresas.

La adopción de la convención HLS ha significado un número importante de cambios en la estructura del estándar. Además, la revisión también incluyó una revisión completa de los requisitos de la norma y proporciona una mayor claridad mediante la redefinición de conceptos tales como los programas de prerrequisito (PPR) y los programas de prerrequisitos operativos (PRPO). Esto permitirá una comprensión e implementación más simples del proceso para las empresas.

La versión 2018 del estándar también está más estrechamente alineada con el HACCP del Codex. Esto asegura que la implementación sigue la metodología del Codex de una manera más cercana, con los requisitos que ahora siguen de manera integral los pasos del Codex. Para una organización que adopta ISO 22000, esto significa que el desarrollo de HACCP ahora está integrado en el estándar.

La implantación también se ha simplificado mediante el uso de información documentada específica que se identifica dentro de la norma. Las empresas que siguen ISO 22000 encontrarán por lo tanto que el proceso de auditoría es mucho más sencillo ya que, para demostrar el cumplimiento, todo lo que se les exigirá es producir el conjunto correcto de documentos definidos.

Introducción

Es fácil notar que, en la nueva introducción, relacionado con los principios de los sistemas de gestión de inocuidad alimentaria, se mantienen los elementos clave de ISO 22000:2005.

• Comunicación interactiva.
• Gestión del sistema.
• Programas de Prerrequisito.
• Principios HACCP.

Pero agrega los principales principios que son comunes en todos los estándares ISO.

• Enfoque al cliente.
• Compromiso del personal.
• Enfoque a procesos.
• Toma de decisión basada en la evidencia.
• Gestión de las relaciones.

Otro aspecto interesante es que el significado de algunas de las principales formas verbales utilizadas (“Debe”, “Debería”, “Podría”, y “Puede”) es clarificado.

En la introducción también se observa que la nueva versión también promueve la adopción del enfoque a procesos en el desarrollo e implantación del sistema de gestión de inocuidad alimentaria. Este enfoque a procesos es subdividido en el ciclo PHVA y el pensamiento basado en riesgos. El concepto del ciclo PHVA, aunque no gestionado en ISO 22000:2005, no es nuevo para el sistema, ya que fue incluido en ISO 22004:20014 (Guía en la aplicación de ISO 22000). Pero ahora, hay un giro puesto que la nueva versión distingue entre el ciclo PHVA para la planificación organizacional y otro para la planificación operacional, siendo el control de la comunicación entre ambos ciclos, esencial. El pensamiento basado en riesgos es brevemente mencionado y siempre ha sido una característica de HACCP. No obstante, también debe ser utilizado en la planificación y control organizacional (Por ejemplo, en todas las cláusulas del sistema, además de la 8).

La última sección de la introducción describe la relación con otros estándares de sistemas de gestión y explica que el documento fue desarrollado con la Estructura de Alto Nivel de ISO (HLS, por sus siglas en inglés), para mejorar el alineamiento entre estándares de sistemas de gestión ISO. Esto puede observarse claramente, desde luego, porque ISO 22000 tiene la misma estructura y las mismas cláusulas principales y nombres de las mismas que ISO 9001, ISO 14001, ISO 27001 e ISO 45001, por citar algunas.

Términos y definiciones

Hay dos aspectos principales que podemos observar en esta sección. Primero, que está organizado en orden alfabético y, segundo, que hay más definiciones que en la versión previa (45 Vs 17).

Los nuevos términos y definiciones son: Nivel Aceptable, Criterio de Acción, Auditoría, Competencia, Conformidad, Contaminación, Mejora Continua, Información Documentada, Efectividad, Alimento para Animales, Sistema de Gestión de Inocuidad Alimentaria, Partes Interesadas, Lote, Medición, No Conformidad, Objetivo, Organización, Subcontratado, Desempeño, Proceso, Producto, Requisito, Riesgo, Peligro Importante de Inocuidad Alimentaria, Alta Dirección, Rastreabilidad.

Aunque esos conceptos no están presentes en la versión 2005, no se podría decir que son términos nuevos, dado que la mayoría de ellos han estado presentes en otras publicaciones ISO y algunos han sido adaptados desde la perspectiva de la inocuidad alimentaria.

En esta entrada no se hará una revisión uno-a-uno de todos los cambios, pero se resaltarán algunos puntos importantes que podemos encontrar:

1. Validación, monitoreo, y verificación son claramente distinguibles (Agregando una nota en cada definición), para aplicarse antes, durante y después de las actividades, respectivamente. Es decir, se fortalece el alineamiento con los conceptos del Codex.
2. La definición de Punto Crítico de Control (PCC) y Programa de Prerrequisito Operacional (PPRO) es más precisa y clara con respecto a lo que debe incluirse.
3. En la definición de Programa de Prerrequisito (PPR) se ha agregado una nota explicando que el PPR utilizado para controlar peligros de inocuidad alimentaria importantes es una medida de control que debe ser considerado ya sea como PCC o como PPRO.

Cláusula 4 – Contexto de la Organización

Esta cláusula es casi completamente nueva y se centra principalmente en definir cómo las organizaciones deben establecer el alcance del Sistema de Gestión de la Inocuidad Alimentaria (SGIA). Para eso, según el estándar, hay 3 cosas que las organizaciones deben hacer/saber:

De estas 3 cosas, la que es más sencilla para los profesionales de la seguridad alimentaria es la definición de los requisitos. Para eso, las organizaciones deben primero determinar a las partes interesadas y luego reunir sus requisitos con respecto a la seguridad alimentaria. Para identificar a las partes interesadas, es esencial considerar a todos los participantes que tienen un impacto en el Sistema de Gestión de Inocuidad Alimentaria, ya sean componentes internos o externos de la organización. Por ejemplo, los empleados, la administración y los propietarios son partes interesadas internas y los proveedores, la sociedad, el gobierno, además de los clientes y consumidores conocidos, se consideran partes interesadas externas.

A pesar de los ejemplos de problemas externos e internos provistos por la norma (en la nota 2 de la cláusula 4.1), este nuevo enfoque donde las organizaciones deben entender su contexto y cómo esos temas son relevantes para su propósito y capacidad para alcanzar los resultados del SGIA puede plantear desafío, no solo en definirlo sino también en cómo auditarlo. Normalmente, las herramientas como FODA y CANVAS se utilizan para realizar esta evaluación. Después de superar el desafío de comprender y definir el contexto, la organización obtendrá un sistema de gestión más sólido integrado con todos los aspectos internos y externos del negocio. A partir de aquí se diseñará la planificación específica del Sistema de Gestión de Inocuidad Alimentaria (cláusula 4.4)

Finalmente, la organización debe definir los límites del SGIA para que el alcance pueda especificar los productos y servicios, procesos y sitios de producción incluidos en el SGIA. En la versión de 2005, ¡Los servicios no fueron incluidos en lo que el alcance debería especificar! El alcance también debe considerar el contexto de la organización y las necesidades y expectativas de las partes interesadas, de modo que el Sistema de Gestión de la Inocuidad Alimentaria se establezca de forma objetiva y coherente con la realidad de la empresa.

Cláusula 5 – Liderazgo

La cláusula 5 de la versión 2018 se basa en el mismo número de cláusula de la versión 2005 (Responsabilidad de la Gerencia) a excepción de la comunicación (Cláusula 5.6 de la versión de 2005) que se movió a soporte (Cláusula 7 de la versión de 2018) y revisión de la gerencia (Cláusula 5.8 de la versión de 2005) que se movió a la evaluación del desempeño del SGIA (Cláusula 9 de la versión de 2018).

En su primera cláusula, el nuevo estándar presenta una lista de acciones que la Alta Dirección debería hacer para demostrar el compromiso con el SGIA. Dos de ellos (Política y Directivas y personas de apoyo) se detallan en las cláusulas 5.2 y 5.3. El papel de la Alta Dirección con respecto al SGIA se refuerza en la nueva versión, ya que no solo se demostrará el compromiso (como en la versión de 2005) sino también el liderazgo.

En cuanto a la política, no hay diferencias importantes en comparación con la última versión, aunque incluye una referencia interesante sobre la importancia de comunicar la política con las partes interesadas también.

La Cláusula 5.3 presenta detalles sobre las responsabilidades y autoridades que la Alta Gerencia asignará e introducirá la idea de que la responsabilidad de la Alta Dirección no se limita a asignar y comunicar responsabilidades y autoridades, ¡Sino también garantizar que se entiendan! Además de definir de qué será responsable el jefe del equipo de inocuidad alimentaria (Que también estuvo presente en la versión de 2005), también aclara otras responsabilidades y autoridades que la alta dirección debe definir (por ejemplo, informar sobre el desempeño del SGIA, asegurar que el SGIA cumpla con los requisitos ) También alienta a compartir más responsabilidad sobre toda la organización para lograr la efectividad del SGIA, designando a personas con responsabilidad y autoridad definidas para iniciar y documentar acciones.

Cláusula 6 – Planificación

La mayor parte de la cláusula 6 es nueva. En la comparación entre la versión anterior y la nueva (Anexo B de la norma) se menciona que la cláusula 5.3 de la versión de 2005 (Planificación del sistema de gestión de la inocuidad de los alimentos) está incluida en esta nueva cláusula. La antigua cláusula 5.3 solo impone a la Alta Dirección garantizar la planificación para cumplir con los requisitos y objetivos y garantizar la integridad del sistema. La nueva cláusula 6 tiene un rango mucho más amplio y presenta nuevos conceptos. A partir de la cláusula 6.1, los conceptos de riesgos y oportunidades se presentan como algo que la organización debe determinar teniendo en cuenta: a) cuestiones relevantes (internas o externas) y b) requisitos de las partes interesadas. Luego, la organización debe planificar, no solo acciones para abordar estos riesgos y oportunidades, sino también cómo integrar, implementar y evaluar la efectividad de estas acciones.

El enfoque de riesgo también se contempla en los otros estándares de la familia ISO y pretende ser una herramienta preventiva que asegure la integridad del Sistema de Gestión desarrollado. Las organizaciones pueden decidir utilizar o no una metodología extensa de gestión de riesgos a través de la aplicación de otras directrices o estándares como la ISO 31000:2018 Risk Management, actualizada en febrero pasado.

La responsabilidad de establecer objetivos y retener información documentada sobre ellos se establece en la cláusula 6.2. Hay un mayor énfasis en la importancia de los objetivos que en la última versión. Los objetivos deberán: ser coherentes y mensurables, tener en cuenta los requisitos, ser monitoreados, verificables, comunicados y actualizados.

También se define que al planificar cómo lograr los objetivos, debe tenerse en cuenta:

La importancia de garantizar la integridad del sistema de gestión de inocuidad de los alimentos es algo que debe tenerse en cuenta antes de cambiar el sistema. Además de eso (también presentado en la última versión), la cláusula 6.3 trae a la mesa la importancia de considerar el propósito de los cambios y las posibles consecuencias, la disponibilidad de recursos y la gestión de responsabilidades y autoridades al planificar cualquier cambio en el sistema.

Cláusula 7 – Apoyo

La cláusula 7 presenta requisitos con respecto a varias actividades de apoyo, como gestión de recursos, competencia y conciencia de las personas, comunicación y gestión documentada de la información. Además de alguna información nueva (No tanto, en realidad), esta cláusula incluye los requisitos previamente encontrados en las cláusulas 4.2 (Requisitos de documentación), 5.6 (Comunicación) y 6 (Gestión de recursos) de la versión de 2005. Además de esta nueva organización estructural del estándar, el contenido no muestra novedades importantes.

La cláusula de recursos (7.1) se divide en:

• Gente (7.1.2),
• Infraestructura (7.1.3),
• Ambiente de trabajo (7.1.4),
• Elementos desarrollados externamente del SGIA (7.1.5),
• Control de procesos, productos o servicios provistos externamente (7.1.6)

Los recursos pueden enfocarse con el prisma de los recursos externos o internos. Las cláusulas 7.1.3 y 7.1.4 gestionan recursos internos y las cláusulas 7.1.5 y 7.1.6 gestionan recursos externos. La gente (cláusula 7.1.2) puede ser interna o externa. Las personas internas se abordan en la cláusula 7.2 (Competencia) y 7.3 (Conciencia), principalmente para imponer que la organización determine y garantice la competencia y la conciencia (por ejemplo, política, objetivos) de las personas pertinentes. Cuando se necesita ayuda de personas externas (por ejemplo, expertos), la organización debe retener información documentada (por ejemplo, contratos que definen competencias). Retener la información relevante también es obligatorio cuando la organización opta por:

1. Desarrollar elementos del SGIA en el exterior, garantizando que sean aplicables, adaptados y actualizados.
2. Usar proveedores externos de procesos, productos y servicios, garantizando la comunicación, evaluación y monitoreo.

Al comparar la cláusula 7.4 (comunicación) con la cláusula 5.6 de la versión de 2005, la nueva versión agrega que la organización no solo asegurará que los requisitos para la comunicación efectiva se entienden, sino que también determina:

En términos de gestión de documentación, hay un enfoque diferente en la nueva versión. En lugar de dividir la cláusula en control de documentos y control de registros, se presenta como creación y actualización, y control de información documentada. Otro cambio importante es el hecho de que un procedimiento formal por escrito para controlar documentos y registros ya no es obligatorio. Esto parece estar en línea con las directrices de ISO 9001: 2015, promoviendo un sistema de gestión más centrado en el proceso que el basado en documentos. Esta nueva versión se centra en la protección de la confidencialidad y la integridad de la información documentada, lo que refleja la creciente importancia de estos temas para las organizaciones y para la sociedad en general. En una nota, se explica que el control del acceso a la información documentada puede implicar la definición de diferentes permisos (solo ver o ver y cambiar).

Cláusula 8 – Operación

En la cláusula 8 llegamos al núcleo del estándar y podemos encontrar la mayor parte del contenido relacionado con los principios de HACCP del Codex y sus pasos. De hecho, solo el Paso 1 (Ensamble del equipo HACCP) y el Paso 12 (Establecimiento de documentación y mantenimiento de registros) se tratan totalmente fuera de la cláusula 8 (En las cláusulas 5.3 y 7.5, respectivamente). La auditoría interna, que es un procedimiento de verificación (Paso 11), se trata en la cláusula 9.2.

Cláusula 8.1 – Planificación y Control Operacional

Esta cláusula tiene varias diferencias cuando se compara con el equivalente 7.1 de la versión de 2005. Es más preciso sobre la responsabilidad de una organización con respecto a los procesos que son necesarios para cumplir los requisitos (Planificar, implementar, controlar, mantener y actualizar) y proporciona ejemplos sobre cómo hacerlo (Establecer criterios, implementar el control de los procesos y demostrar que los procesos llevado a cabo según lo planeado). También introduce la necesidad de implementar acciones en la evaluación de riesgos y oportunidades.

Cláusula 8.2 – Programas de Prerrequisito

Los programas de prerrequisito son un aspecto clave de cualquier sistema de inocuidad alimentaria. Existen algunas diferencias en comparación con la versión de 2005:

• Se agregó el término actualizar en “Establecer, implementar, mantener y actualizar PRP (s)”.
• Al seleccionar y / o implementar PRR, las organizaciones:
  • Deben asegurarse de que se identifiquen los requisitos reglamentarios, reglamentarios y mutuamente acordados del cliente.
  • Deberían considerar la parte aplicable de la serie de normas ISO/TS 22002, así como las normas, códigos de práctica y directrices aplicables.

La redacción es muy importante; la norma incluye los términos “debe” que indica un requisito obligatorio y “debería” indica una recomendación. Esto significa que los únicos prerrequisitos que las organizaciones deben implementar (Obligatorio) son los que se presentan en la norma (Cláusula 8.2.4), ya que los prerrequisitos de la serie ISO/TS 22002 no son obligatorios.

La lista de prerrequisitos en el nuevo ISO 22000 se asemeja mucho a los abordados en la versión de 2005. Las dos principales diferencias son la adición de los términos información del producto/conciencia del consumidor y aprobación del proveedor (Aunque es probable que la mayoría de las organizaciones tenga algún procedimiento relacionado para abordar la gestión de los materiales comprados que estaba presente en la versión anterior).

Cláusula 8.3 – Sistema de Rastreo (También conocido como Trazabilidad)

El nuevo estándar presenta una lista de temas que la organización debe considerar al establecer sistemas de trazabilidad. Por ejemplo, la reelaboración de materiales/productos (No mencionados en la versión anterior) y la relación entre los lotes de materiales recibidos, ingredientes y productos intermedios para los productos finales.

La verificación obligatoria y las pruebas de la efectividad del sistema de trazabilidad se presentan en la versión 2018. Aunque esto no se especificó en la versión de 2005, la guía para su aplicación (ISO 22004: 2014) sí incluyó una referencia a la realización de pruebas.

Sin embargo, lo que es totalmente nuevo es la referencia a la reconciliación de cantidades (Productos finales frente a ingredientes).

Cláusula 8.4 – Preparación y Respuesta ante Emergencias

En comparación con la cláusula 5.7 de ISO 22000: 2005, es evidente que el término “accidente” se ha sustituido por el término “incidente”. Esta nueva cláusula es más exhaustiva que la versión de 2005 (Que era solo un pequeño párrafo), pero la mayoría del nuevo contenido se desarrolló en ISO 22004: 2014. Sin embargo, se debe enfatizar que ahora es obligatorio tomar medidas para reducir las consecuencias de la situación de emergencia, y luego revisar y actualizar la documentación.

Se agregaron algunos ejemplos nuevos de situaciones de emergencia, que incluyen: accidentes en el lugar de trabajo, emergencias de salud pública, interrupciones de servicios como suministro de agua, electricidad o refrigeración.

Cláusula 8.5.1 – Etapas preliminares para permitir el análisis de peligros

El primer paso para controlar los peligros es identificar las materias primas, los ingredientes, los materiales en contacto con el producto y los productos finales (Y su uso previsto) así como preparar diagramas de flujo y describir los procesos.

En esta nueva versión, se brindan más detalles sobre la información que se debe recopilar para llevar a cabo el análisis de peligros. La versión anterior solo mencionaba “Toda la información relevante necesaria para realizar el análisis de peligros”. Ahora, está claro que, como mínimo, la información que debe recopilar el equipo de inocuidad alimentaria debe incluir:

• Requisitos legales, reglamentarios y del cliente.
• Procesos y equipos de productos y
• Peligros de inocuidad alimentaria (Considerando las tres fuentes: Ingredientes, Personal y Medio ambiente).

Se ha agregado un nuevo elemento a la información que las organizaciones deben mantener sobre las materias primas, los ingredientes y los materiales en contacto con el producto, a saber, la fuente (Por ejemplo, animal, mineral o vegetal). Esta nueva información también está en su lugar para aclarar algunos malentendidos que trajo el término “Origen” utilizado en la última versión. De hecho, la nueva redacción (Para el origen) es “Lugar de origen (Procedencia)” que hace que sea más obvio que la organización debe identificar la procedencia de los productos.

Con respecto a los diagramas de flujo y su preparación, se ha especificado que la introducción de auxiliares de procesamiento, materiales de embalaje y servicios en el flujo se incluirá en los diagramas, así como los procesos subcontratado.

El número de aspectos que el equipo de inocuidad de los alimentos debe abordar al describir los procesos y el ambiente de procesamiento para el análisis de peligros se amplió a:

1. Diseño de las instalaciones (Áreas con y sin productos alimenticios).
2. Equipo de procesamiento, materiales en contacto, auxiliares de proceso y flujo de materiales.
3. Los PPR existentes, los parámetros del proceso, las medidas de control (Si corresponde) y/o la rigurosidad con que se aplican, o los procedimientos que pueden influir en la inocuidad de los alimentos.
4. Requisitos externos (Por ejemplo, de autoridades legales, agencias reguladoras o clientes) que pueden afectar la elección y el rigor de las medidas de control.
5. Las variaciones resultantes de cambios estacionales esperados o patrones de turno se incluirán según corresponda.

Cláusula 8.5.2 – Análisis de Peligros

Cuando la versión de 2005 incluía la comprensión implícita de que el equipo de inocuidad de los alimentos debe realizar un análisis de peligros basado en la información preliminar, en la nueva versión se establece explícitamente al principio.

También hay cambios en el tipo de información que se utilizará para identificar los riesgos de inocuidad alimentaria. La organización ahora utilizará también información interna (Datos epidemiológicos, científicos e históricos), así como los requisitos legales, reglamentarios y de los clientes para ese fin. Cuando se trata de identificar los peligros, se agregó que las organizaciones ahora deben considerar todos los pasos en el diagrama de flujo (En lugar de solo los pasos que preceden y siguen a la operación especificada) y las personas.

En la evaluación de peligros, se agregaron dos comentarios muy interesantes: La probabilidad de ocurrencia se determinará antes de la aplicación si las medidas de control y la gravedad se evalúan en relación con el uso previsto.

Después de la identificación del peligro, la determinación de los niveles aceptables y la evaluación del peligro, el próximo paso es seleccionar y categorizar las medidas de control. Para esto, la nueva versión presenta varios aspectos a tener en cuenta (La mayoría de ellos son similares a la última versión). Pero tres cosas son dignas de consideración especial:

1. Evaluar la viabilidad de establecer límites críticos mensurables (Medibles) y/o criterios de acción medibles/observables. Esto no es completamente nuevo ya que algo ya se mencionó en la tabla 1 de ISO 22004: 2014.
2. Evaluar la viabilidad de aplicar correcciones oportunas en caso de falla.
3. El uso de requisitos externos para elegir medidas de control o afectar su rigurosidad.

Cláusula 8.5.3 – Validación de las Medidas de Control y la Combinación de las Medidas de Control.

En esta cláusula no hay cambios. Se mantienen los criterios vigentes.

Cláusula 8.5.4 – Plan de Control de Peligros (Plan HACCP/PPRO)

Esta cláusula combina información que previamente se dividió en dos cláusulas separadas: Establecimiento de los Programas de Prerrequisitos Operativos y Establecimiento del Plan HACCP. Esto ayuda a reconocer que el Plan de control de peligros incluye no solo límites críticos en PCC, sino también los criterios de acción para PPRO.

Con respecto a los sistemas de monitoreo, la nueva versión introduce la necesidad de documentar los métodos de monitoreo utilizados y agrega la posibilidad de utilizar métodos equivalentes (A la calibración) para la verificación de mediciones u observaciones confiables en el caso de PPRO.

Cláusula 8.6 – Actualización de la información que especifica los PPR y el Plan de Control de Peligros.

Esta cláusula sigue siendo muy similar al equivalente en la versión de 2005 (Cláusula 7.7). Además de utilizar el término Plan de Control de Peligros para sustituir lo que anteriormente se consideraba PPRO y Plan HACCP, e introduce el requisito de actualizar las materias primas, los ingredientes y las características de los materiales de contacto del producto después de establecer el mencionado Plan de Control de Peligros.

Cláusula 8.7 – Control de monitorización y medición.

No hay diferencias importantes en esta cláusula, pero algunos ajustes lo hacen más claro y más específico.

La declaración genérica en la versión anterior, “La organización deberá proporcionar evidencia de que los métodos y equipos de monitoreo y medición especificados son adecuados para garantizar el desempeño de los procedimientos de monitoreo y medición” ahora se ha declarado obligatorio para “monitorizar y medir las actividades relacionadas con los PPR y el Plan de Control de Peligros”.

La cláusula es más exigente cuando se trata de usar software para monitorizar y medir; exigiendo la validación de su adecuación antes de su uso, y siempre que se modifique/actualice.

Cláusula 8.8 – Verificación relacionada con los PRP y el plan de control de riesgos

Hay 3 diferencias en esta cláusula que vale la pena explorar:

1. La lista de en qué consistirán las actividades de verificación es equivalente a la cláusula 7.8 de la versión de 2005 con una excepción: se debe confirmar más que solo la implantación de los PPR, pero también su efectividad. (También se debe tener en cuenta el cambio en los términos de los PPRO y el Plan HACCP hacia el Plan de Control de Peligros).
2. Ahora es obligatorio para la organización garantizar la independencia de la persona que realiza actividades de verificación.
3. La nueva versión indica la necesidad de tomar medidas correctivas cada vez que se encuentre una no conformidad en los análisis del producto final o muestras directas de procesos.

Cláusula 8.9 – Control de las no conformidades de productos y procesos

Desde el título, es claro que las no conformidades del proceso deben ser controladas. Las no conformidades de los procesos se tratan en la cláusula 8.9.2.4, que detalla la información que se debe conservar para describir las correcciones realizadas.

Al principio se agrega una cláusula general para definir que solo las personas designadas (Con competencia y autoridad) pueden evaluar las no conformidades e iniciar correcciones y acciones correctivas. En la versión de 2005, esta información se dispersó a lo largo de la cláusula.

Actualmente, las organizaciones están claramente obligadas a tomar medidas para revisar las no conformidades identificadas por los consumidores o en los informes de inspecciones reglamentarias (En la última versión, solo se dieron las quejas de los clientes como ejemplo).

Ahora tampoco es ambiguo que cualquier producto que no se mantenga dentro de los límites críticos en los PCC no se libere y se trate de acuerdo con la cláusula 8.9.4.3 – Disposición de productos no conformes.

Cláusula 8.9.5 Recuperación/Retiro

En esta cláusula tampoco se presentan cambios importantes.

Cláusula 9 – Evaluación del desempeño

En la cláusula 9 se aborda la evaluación del rendimiento del sistema. Se divide en 3 subcláusulas:

1. La monitorización, la medición, el análisis y la evaluación obligan a la organización a definir qué y cuándo debe realizarse la monitorización y la medición, así como el cómo, cuándo y quién debe analizar y evaluar sus resultados.
2. Dentro de las auditorías internas, se ha introducido la importancia de tener en cuenta los cambios en el SGIA y los resultados del monitorización y la medición al definir el programa de auditorías. También establece que existe la obligación de informar los resultados de la auditoría al equipo de inocuidad de los alimentos y a la gerencia pertinente, y que la auditoría interna debe verificar el cumplimiento del SGIA con los objetivos y la política de inocuidad de los alimentos.
3. La revisión de la gerencia ha sufrido varios cambios, especialmente en las entradas. Las no conformidades y las acciones correctivas, el desempeño de los proveedores externos, la adecuación de los recursos y las oportunidades para la mejora continua también se deben considerar como elementos de entrada. El concepto de problemas externos e internos también se trata en esta cláusula como elemento de entrada, siempre que se considere que un cambio es relevante para el SGIA. En cuanto a los resultados, el cambio principal es la inclusión de cualquier decisión y acción relacionada con las oportunidades de mejora continua.

Cláusula 10 – Mejora

Lo primero que se nota al comparar la cláusula 10 – Mejora (Versión 2018) y la cláusula 8.5 – Mejora (Versión 2005) es que hay una nueva subcláusula que aborda la no conformidad y la acción correctiva (Elementos que conocíamos de la cláusula 7.10.1 y 7.10.2 de la versión anterior).

La subcláusula de la mejora continua (Ya incluida en la versión anterior) ahora incluye la necesidad de que una organización mejore continuamente la efectividad del SGIA, así como su adecuación e idoneidad. No se encuentran cambios relevantes en la última cláusula del sistema (Actualización del SGIA).

Beneficios de adoptar este esquema

Los operadores económicos a lo largo de la cadena de suministro de alimentos que adoptan la última versión de ISO 22000 se benefician de varias maneras:

1. Mejor control de las actividades de inocuidad de los alimentos.
2. Cliente asegurado, cumplimiento legal y reglamentario.
3. Facilidad de crecimiento del mercado.
4. Aumento de la confianza de los consumidores, partes interesadas y consumidores.
5. Mejora de la gestión de riesgos.
6. Integración con otros sistemas de gestión ISO.

Si bien es cierto que está lejos de ser reconocido como un esquema GFSI, como lo menciono líneas arriba, es una gran herramienta para iniciar con la implantación de sistemas de gestión de inocuidad alimentaria. Como siempre, en el blog tienen las puertas abiertas

Inocuidad Alimentaria

La reducción del riesgo de los peligros de la inocuidad de los alimentos es una parte esencial de cualquier negocio de producción de alimentos, independientemente de su tamaño. Para ayudarlo a lograr esto, necesita saber qué medidas de control de inocuidad alimentaria son relevantes para sus productos. La inocuidad alimentaria es un tema que las autoridades de varios gobiernos toman muy en serio. Si está fabricando productos alimenticios para vender, es su responsabilidad conocer y cumplir las reglamentaciones alimentarias relevantes para los tipos de productos que está produciendo. El requisito primordial es que la comida es “inocua” y “adecuada” o, en otras palabras, es apta para que coman los humanos. La información en este blog le ayudará a lograr este resultado para sus productos.

Conceptos Clave

Peligro: Un agente biológico, químico o físico presente en el alimento, o bien la condición en que éste se halla, que puede causar un efecto adverso para la salud.

Riesgo: Probabilidad de estar expuesto a un peligro y la probabilidad de obtener un daño por esa exposición.

Medidas de Control: Acciones que se pueden aplicar para reducir el riesgo de exposición o eliminar por completo el peligro.

¿Cuáles son los peligros de inocuidad alimentaria que debe conocer?

A continuación, se presenta una breve descripción de los principales peligros para la inocuidad de los alimentos: microbiológicos, químicos y físicos. Se brindará información más detallada sobre cada uno de estos peligros en la siguiente entrada.

Peligros Microbiológicos

Las enfermedades transmitidas por los alimentos, también conocidas como ‘infección o intoxicación alimentaria’, es una enfermedad causada por comer alimentos contaminados con tipos específicos de microorganismos o toxinas formadas por estos microorganismos. Los microorganismos que son capaces de causar enfermedades se llaman “microorganismos patógenos” o simplemente “patógenos”. Los microorganismos que pueden ser patógenos son bacterias, virus, parásitos y hongos (No es una lista limitativa). Hay muchos microorganismos que no son patógenos pero que pueden hacer que los alimentos se deterioren (Por ejemplo, crecimiento de hongos en el pan). Aunque estos microorganismos causantes de deterioro son una preocupación para la industria alimentaria, no serán discutidos en detalle aquí porque este blog se enfoca en problemas que pueden dañar la salud de los consumidores.

La enfermedad más comúnmente causada por comer alimentos contaminados con patógenos o sus toxinas es la gastroenteritis transmitida por los alimentos. Los síntomas habituales incluyen náuseas, diarrea y/o vómitos; estos generalmente duran menos de una semana. La mayoría de las personas han sufrido gastroenteritis transmitida por los alimentos en algún momento de sus vidas o conocen a alguien que sí lo ha padecido.

Hay algunas enfermedades a largo plazo que pueden desarrollarse después de que los pacientes se recuperan de los síntomas de la gastroenteritis transmitida por los alimentos. Los efectos de estos pueden durar mucho más tiempo que la gastroenteritis inicial e incluso pueden causar una discapacidad de por vida. El síndrome del intestino irritable, que causa dolor abdominal, incomodidad, hinchazón y alteración de los hábitos intestinales, es un ejemplo de este tipo de enfermedad.

Algunos patógenos pueden causar enfermedades distintas de la gastroenteritis transmitida por los alimentos o las enfermedades asociadas a la gastroenteritis. Ejemplos de estos son:

• Síntomas parecidos a la gripe
• Daño al sistema nervioso
• Daño al hígado
• Daño a los riñones
• Meningitis: inflamación del revestimiento del cerebro y la médula espinal
• Septicemia – infección del torrente sanguíneo
• Encefalitis – inflamación del cerebro.

Algunas personas tienen una mayor probabilidad de contraer una enfermedad transmitida por los alimentos que otras, y también son más propensas a sufrir más severamente, desarrollar más complicaciones y, en algunas circunstancias, morir. Estas personas están clasificadas como “personas vulnerables”.

Personas Vulnerables y la Inocuidad Alimentaria

Los muy jóvenes, los ancianos y aquellos cuyo sistema inmunológico está seriamente debilitado tienen una mayor probabilidad de desarrollar enfermedades transmitidas por los alimentos y pueden sufrir efectos o complicaciones más graves. El debilitamiento del sistema inmune puede ocurrir debido a la medicación, como los tratamientos de quimioterapia, o debido a una enfermedad, como el SIDA. Las mujeres embarazadas también son una población vulnerable, ya que la infección por Listeria monocytogenes patógena puede causar abortos espontáneos o mortinatos.

Peligros Químicos

Los informes de enfermedades causadas por la presencia de sustancias químicas peligrosas en los alimentos son mucho más raros que las enfermedades asociadas con microorganismos patógenos. Sin embargo, el mal uso de productos químicos en la agricultura o durante el procesamiento de alimentos puede causar enfermedades. Los químicos dañinos también pueden estar presentes en los alimentos de forma natural o por contaminación ambiental. Además, las sustancias que se encuentran naturalmente en los alimentos pueden causar enfermedades cuando son consumidas por personas que son alérgicas o sensibles a ellas.

Los tipos y fuentes de químicos en los alimentos que pueden causar enfermedades si se consumen incluyen:

• Proteínas u otras sustancias que pueden causar reacciones alérgicas (Por ejemplo, cacahuate o maní, según lo conozcan)
• Aditivos alimentarios aprobados, como conservadores químicos, utilizados incorrectamente
• Residuos de productos químicos de limpieza y desinfección
• Adición deliberada o accidental de productos químicos no aprobados para su uso en alimentos
• Productos químicos que se filtran del material de empaque al alimento (Migración Química)
• Contaminantes ambientales de desechos industriales, como mercurio o dioxinas en peces
• Agroquímicos como residuos de plaguicidas, herbicidas y productos químicos veterinarios
• Toxinas de origen microbiano como micotoxinas en los cacahuates, patulina en las manzanas e histamina en los peces
• Toxinas de origen natural como glicoalcaloides en las papas.

Las enfermedades asociadas con los productos químicos en los alimentos pueden ser causadas por comer una alta dosis de un contaminante químico durante un período breve (Es decir, una reacción aguda) o por comer un nivel bajo de un contaminante químico durante un largo período de tiempo (Es decir, una reacción crónica).

Alergenos Alimentarios

Las alergias alimentarias son una respuesta inmune exagerada de ciertos individuos a las proteínas o sus derivados que se producen de forma natural en algunos alimentos. Los alimentos más comúnmente reportados como causantes de reacciones alérgicas son maní (Cacahuates), nueces, soja (Soya), leche, huevo, cereales, pescado, crustáceos y sésamo (Ajonjolí).

Las reacciones alérgicas a los alimentos varían mucho: Desde molestias gastrointestinales leves a erupciones en la piel y dificultades respiratorias potencialmente mortales como el asma y la anafilaxia. Incluso una pequeña cantidad de alérgeno puede causar una reacción severa en personas sensibles. El número anual de ingresos hospitalarios debido a la anafilaxia inducida por alimentos se ha más que duplicado en la última década.

Muchas más personas sufren de intolerancias alimentarias en lugar de alergias a los alimentos. Las intolerancias son reacciones a sustancias naturales o artificiales que se encuentran en algunos alimentos, como la lactosa de la leche de vaca. Aunque generalmente no es potencialmente mortal (Como pueden ser las alergias a los alimentos), las intolerancias alimentarias pueden causar serios problemas de salud. La enfermedad celíaca es causada por la intolerancia al gluten, que es una proteína presente en el trigo, la avena, la cebada y el centeno. Si las personas con la enfermedad comen gluten, el revestimiento del intestino delgado puede dañarse y es posible que no puedan absorber los nutrientes de los alimentos de manera adecuada.

Peligros Físicos

Los contaminantes físicos en los alimentos son objetos que, en circunstancias normales, no deberían estar presentes en los productos alimenticios. Contaminantes comunes incluyen vidrio, hueso, madera, metal, plástico, goma, piedras e insectos (No es una lista limitativa).

Los problemas de inocuidad alimentaria asociados con los contaminantes físicos incluyen (Pero no se limitan a):

• Asfixia
• Cortes en la boca y la lengua
• Dientes rotos
• Daño al sistema gastrointestinal

Ser responsable

En muchos países, es ilegal vender alimentos que no cumplan con los estándares nacionales relevantes o con los requisitos estatales y territoriales. Incluso si tiene la intención de exportar todos los productos que fabrica, aún debe cumplir con los requisitos nacionales, estatales o territoriales aplicables al lugar donde se fabrican los productos, además de los requisitos del país importador.

Programas de Inocuidad Alimentaria

Un Programa de Inocuidad Alimentaria (PIA) es un sistema documentado de gestión de inocuidad alimentaria. Se requiere que una empresa examine su funcionamiento y establezca controles para administrar los peligros significativos que puedan ocurrir.

Las empresas alimentarias que actualmente requieren tener un PIA documentado u otro sistema de gestión de inocuidad de los alimentos (Aprobado por la autoridad pertinente) incluyen (Pero no se limitan a):

• Empresas de servicios de alimentos que proporcionan alimentos a poblaciones vulnerables.
• Empresas que producen, cosechan, procesan o fabrican moluscos bivalvos, como las ostras.
• Empresas que procesan o fabrican carne de ave lista para el consumo, como pollo ahumado y carne de pollo cocida en cubitos (Para usar en ensaladas, emparedados, etc.).
• Empresas que procesan o fabrican productos cárnicos listos para el consumo, como paté, jamón y carnes fermentadas.
• Empresas que producen, transportan, procesan o fabrican productos lácteos.

Es responsabilidad del propietario de una empresa de alimentos averiguar si se le exige tener un PIA y, de ser así, con qué norma específica debe cumplir.

Los programas de inocuidad alimentaria deben:

• Identificar todos los peligros potenciales de inocuidad alimentaria.
• Identificar dónde y cómo se pueden controlar estos peligros.
• Incluir sistemas para monitorizar la adecuación de estos controles.
• Incluir sistemas para implantar correcciones y acciones correctivas si los controles fallan; se requieren acciones correctivas para evitar que la causa de la falla vuelva a presentarse.
• Incluir sistemas para la revisión periódica del PIA para garantizar que sea adecuado.
• Incluir sistemas apropiados de mantenimiento de registros.

La cantidad y el tipo de información que se necesita en un PIA depende del tipo y la complejidad del negocio alimentario y los peligros y riesgos para la inocuidad de los alimentos. Por ejemplo, una empresa que produce un producto de bajo riesgo como la mermelada necesitaría un PIA más ‘sencillo’ que una empresa que prepara una variedad de salsas frescas potencialmente de mayor riesgo.

El desarrollo de un PIA debe ser apropiado para el entorno operativo específico y los productos fabricados o preparados por una empresa de alimentos individuales. Las empresas no pueden simplemente copiar un PIA de otro negocio o descargar uno de Internet. Existen numerosas herramientas disponibles, como plantillas y software de computadora para ayudar con este proceso. La guía proporcionada en este blog puede ayudarlo a desarrollar un PIA efectivo.

Beneficios

En lugar de preguntar: “¿Cuánto me costará si alguien se enferma como resultado de comer mi producto?” O “¿Qué significaría para mí si terminara cerrando?”, Debería preguntar: “¿Cómo beneficiará la implementación de un sistema de gestión de inocuidad alimentaria a mi negocio?

La implementación de un sistema de gestión de inocuidad alimentaria es una inversión tanto en el futuro de su negocio como en la reputación de la industria alimentaria de su país. Un enfoque preventivo (Es decir, detener un problema que ocurre en primer lugar) en lugar de reactivo (Es decir, “limpiar el desorden”) es la forma más responsable y rentable de manejar los riesgos de inocuidad alimentaria. Si su negocio tiene la mala suerte de estar implicado en un brote de enfermedad transmitida por los alimentos, su sistema documentado de gestión de la inocuidad de los alimentos posiblemente ayude a su defensa.

Como la mayoría de las enfermedades transmitidas por los alimentos son causadas por microorganismos patógenos, este será el enfoque principal en esta entrada.

¿Qué es un brote de enfermedades transmitidas por alimentos?

Cuando dos o más personas experimentan una enfermedad similar después de comer el mismo tipo de comida o comida del mismo lugar, se produce un brote. Sin embargo, una gran cantidad de brotes pasan “desapercibidos” porque los afectados no visitan a un médico o visitan a un médico, pero la verdadera causa de la enfermedad no se diagnostica.

Para determinar la causa de una enfermedad transmitida por los alimentos, los médicos deben tomar muestras del paciente, que se envían al laboratorio para su análisis. Cada gobierno requiere que las enfermedades causadas por ciertos patógenos sean notificadas a las autoridades. Es a través de este sistema de notificación que se detectan los brotes.

Se investigan todos los brotes informados a las autoridades. Esto puede implicar:

• Localizar la fuente del alimento implicado.
• Determinar qué alimentos eran responsables.
• Determinar qué causó que la comida se convirtiera en un problema de inocuidad alimentaria.
• Asegurando que se tomen medidas para prevenir futuras ocurrencias.
• Iniciar una retirada de alimentos, si es necesario.

Las autoridades gubernamentales deben recopilar datos sobre brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos y analizar esto en busca de tendencias; por ejemplo, un aumento en los brotes asociados con un tipo de alimento en particular. Luego se debe elaborar una guía para el desarrollo de campañas de educación pública, cambios a los reglamentos alimentarios u otras actividades relacionadas con la inocuidad alimentaria.

Salud y bienestar de sus clientes

Hay varios millones de casos estimados de enfermedades transmitidas por los alimentos a nivel mundial cada año. Esta alta carga de morbilidad y la posibilidad de que los afectados padezcan enfermedades graves a largo plazo, o incluso que mueran, es un recordatorio para que las empresas alimentarias estén constantemente atentos. Este es un problema muy importante, que debe ser tratado con seriedad por cualquier persona que maneje alimentos.

Retiros de Mercado

Un retiro de alimentos se define como “una acción para eliminar de la venta, distribución y consumo de alimentos que puedan representar un riesgo de inocuidad inaceptable para los consumidores”. Los retiros son iniciados por el negocio de alimentos (Voluntario) o por las autoridades gubernamentales (por mandato).

Las empresas o autoridades inician las retiradas por diversos motivos, entre ellos:

• El producto puede no cumplir con los requisitos de inocuidad alimentaria.
• Las quejas recibidas por parte de los consumidores o minoristas
• Médicos o agencias gubernamentales informan casos de enfermedades transmitidas por los alimentos relacionadas con el producto.

Las retiradas se pueden realizar en dos niveles:

• El nivel comercial – que implica el retorno de las existencias de los centros de distribución y mayoristas.
• El nivel de consumidor, que también implica el retorno de inventarios de minoristas y consumidores.

Los retiros se publicitan de diversas maneras, como avisos en periódicos o carteles colocados en supermercados para notificar a los consumidores.

Viabilidad y crecimiento de su negocio

Al tomar medidas para reducir los riesgos de inocuidad alimentaria, puede proteger la salud de su negocio al: crear o mantener una reputación favorable con sus clientes; evitar los costos asociados con los retiros de productos y la pérdida de ventas o contratos; y evitar costos financieros adicionales, como responsabilidad legal.

Una empresa vive de su reputación, y la buena voluntad forma parte del valor del negocio. La mayoría de los propietarios de negocios saben que necesitan desarrollar una buena reputación de calidad y servicio, pero la reputación de inocuidad es aún más importante.

Las empresas más grandes, como las empresas de catering o los supermercados que compran en pequeñas empresas, deben asegurarse de que están comprando alimentos que sean tan seguros como sea razonablemente posible. Estas compañías no quieren poner en riesgo su reputación debido a las prácticas de inocuidad alimentaria deficientes que utilizan sus proveedores. En consecuencia, la mayoría de las grandes empresas ahora requieren que sus proveedores implementen un sistema de gestión de inocuidad alimentaria, que luego auditan. Tener un sistema de gestión de inocuidad alimentaria, como mínimo un PIA, puede ampliar sus oportunidades comerciales y ayudar a su negocio a crecer.

La comida rara vez se convierte en un riesgo de inocuidad inaceptable debido a un accidente aleatorio en el que “nadie tiene la culpa”: la causa generalmente puede relacionarse con la falla o, peor aún, la falta total de sistemas de gestión de inocuidad alimentaria en el negocio de alimentos implicados. Las estadísticas de retiros de alimentos muestran que la falta de eliminación de riesgos para la inocuidad de los alimentos o la reducción adecuada de los riesgos asociados con los peligros son problemas comunes.

Los retiros de productos no solo afectan su reputación, también son costosos. Ejemplos de gastos asociados con un retiro son:

• Publicidad en medios informativos: la escala depende de cuántos productos se ven afectados y de cuán ampliamente se distribuyen (es decir, área local, nacional o internacional).
• El costo de existencias: incluye reembolsos de productos ya vendidos y existencias que aún no se han distribuido o vendido
• La recuperación de inventario: el costo depende de qué tan ampliamente se distribuya el producto, y si la destrucción de los productos se realizará en el punto de venta o si todas las existencias se devolverán al fabricante para su eliminación.
• La destrucción de inventario: el costo depende de la cantidad de existencias y el método requerido (por ejemplo, desechos comerciales normales o incineración)
• Costos de análisis del producto: el costo depende del tipo de análisis requerida y del número de muestras que requieren pruebas
• Otros costos asociados: como pagos de horas extras, pérdida de beneficios debido a los costos indirectos por interrupción y pérdida de ventas, y sanciones de los supermercados por la eliminación de existencias de los estantes.

Los otros costos financieros importantes que puede enfrentar son multas impuestas directamente por las autoridades gubernamentales o a través del sistema judicial, o pagos de compensación.

Popularidad continúa de los productos en su sector industrial

No tomar la responsabilidad adecuada de la inocuidad alimentaria en su negocio puede tener efectos de largo alcance en su sector industrial. Hay muchas empresas en el mundo que no han podido sobrevivir después de que sus productos se asociaron con un brote de enfermedad transmitida por los alimentos. Incluso las empresas que no están directamente involucradas en el brote pero que producen el mismo tipo de alimento pueden sufrir si hay una gran cantidad de cobertura mediática del brote.

Minimizar el costo general para la sociedad.

A los contribuyentes les cuesta millones cada año financiar a las agencias gubernamentales responsables de mantener el suministro inocuo de alimentos. Esta inversión incluye el costo de la vigilancia, la investigación de brotes y el mantenimiento de los sistemas de gestión de la inocuidad de los alimentos.

Además, nuestros sistemas públicos de atención médica, soportan grandes costos anuales asociados con enfermedades transmitidas por los alimentos. Los “días productivos perdidos” se utilizan para describir el número de días que las personas que padecen una enfermedad transmitida por los alimentos no pueden asistir a trabajos remunerados o domésticos. El impacto financiero de estos puede ser generalizado. Los costos incluyen salarios perdidos, cargos por cuidado infantil, costo para los empleadores por contratar personal de reemplazo y beneficios de enfermedad pagados por las agencias gubernamentales.

Proteger la reputación de la industria alimentaria.

El éxito continuo de la industria de alimentos depende del mantenimiento de su reputación como productor de alimentos inocuos. Los organismos oficiales buscan establecer estrictos criterios sobre los alimentos permitidos en sus jurisdicciones. Cualquier empresa que planee exportar sus productos debe buscar los requisitos reglamentarios de los países de destino.

La aparición de evento de inocuidad alimentaria ampliamente publicitados, como los que se enumeran a continuación, justifica la necesidad constante de vigilancia por parte de organismos gubernamentales:

• 2008: Un brote de enfermedades transmitidas por los alimentos en los Estados Unidos estuvo relacionado con la mantequilla de maní (Más de 600 personas enfermaron y más de 2700 productos fueron retirados del mercado).
• 2008 – Los productos de fórmula infantil chinos se contaminaron con la melamina química industrial.
• 2006: Barras de chocolate fabricadas en el Reino Unido estaban contaminadas con bacterias patógenas (Se retiró 1 millón de productos potencialmente afectados).
• 2006: Un brote de enfermedades transmitidas por los alimentos en los Estados Unidos estuvo relacionado con las espinacas (se calcula que esto le ha costado a la industria de la espinaca de California más de US$50 millones).

Cualquier problema de inocuidad alimentaria tiene el potencial de hacer que los mercados sean cautelosos, y puede empañar la reputación de la industria alimentaria y, en consecuencia, dañar la economía.

A la fecha, en las páginas de Internet de varias agencias gubernamentales podemos acceder a casos actualizados de retiros de mercado.

Auditoría

Una auditoría es una evaluación estructurada de un sistema para determinar si es capaz de lograr sus objetivos (Es decir, ¿tiene sentido desde una perspectiva científica o técnica?) Y si se siguen los procedimientos especificados en el sistema. Por ejemplo, si el sistema de gestión de inocuidad de los alimentos de un proveedor especifica que debe haber una cierta cantidad de conservador en un producto para garantizar su inocuidad, un auditor observará varios lotes de registros de lotes para estos productos para ver si este requisito se cumple de manera constante.

Es aconsejable que realice sus propias auditorías internas en su sistema de gestión de inocuidad de los alimentos porque esto ayuda a prepararse para las auditorías realizadas por otras entidades, como las de sus clientes, inspecciones gubernamentales u organismos de certificación.

Los auditores pueden hacer una auditoría de “Escritorio”, y solo revisar sus documentos y registros, o pueden hacer un recorrido por sus instalaciones también. Recibirá un informe que identifica las áreas que requieren mejoras o que ha pasado por alto. Los auditores no son necesariamente expertos en su producto, así que no se asuste al presentar su caso, con evidencias documentadas, por supuesto, si cree que el auditor está equivocado.

En la entrada anterior, observamos qué tipos de lecciones familiares de la vida terrestre podrían decirnos sobre cómo podría ser un Extraterrestre. Estas observaciones no pretendían ser exhaustivas, ya que se basaban en un rango muy limitado de bioquímica. Los animales que respiran oxígeno y convierten la glucosa en energía y las plantas que convierten la luz solar ni siquiera abarcan el rango de la bioquímica observada aquí en la Tierra, y mucho menos el rango de lo posible. Hay criaturas en la Tierra que usan metano para existir y otras que extraen energía puramente de sustancias químicas, en lugar de explotar (directa o indirectamente) la luz del sol.

Luego está la respiración y la fermentación con azufre, solo por nombrar algunas alternativas. Al final de esta entrada, hablaremos sobre formas más “exóticas” de la vida en la Tierra. Nuestro verdadero interés se centra en los extraterrestres que podrían visitar nuestro planeta, pero su historia está inextricablemente ligada a la cuestión de la vida extraterrestre no alienígena. Uno debe tener el segundo para tener el primero. En consecuencia, pasaremos un tiempo explorando lo que sabemos sobre la vida extraterrestre y las limitaciones impuestas a dicha vida por consideraciones simples de la química y la ley física.

El lector debe saber que cualquier escrito sobre este tema está destinado a ser incompleto. Como señaló el popular ensayista científico y genetista pionero JBS Haldane en su libro de 1927 Possible Worlds and Other Essays, “El Universo no solo es más extraño de lo que suponemos, sino más extraño de lo que podemos suponer”. Es bastante razonable suponer que el universo ‘tiene’ un truco o dos en la manga y nos sorprenderá más de una vez. Aun así, podemos hablar sobre lo que sabemos sobre la química relevante. Si nada más, aprenderemos cuáles son las consideraciones importantes para la astrobiología moderna.

¿Qué es la vida?

Esta pregunta es aparentemente tan simple, y, sin embargo, ha molestado a algunos de los científicos y filósofos más conocedores durante décadas. Aunque apenas es la primera vez que escribe sobre el tema, el libro de 1944 del físico Erwin Schrödinger (Si, el del famoso gato) What Is life? es uno de esos ejemplos. Es un intento inicial interesante de utilizar las ideas de la física moderna para abordar la cuestión. Tanto James Watson como Francis Crick, co-descubridores del ADN, acreditaron este libro como una inspiración para su investigación posterior.

La definición de vida aún no está resuelta. Los científicos modernos han logrado enumerar una serie de características críticas que parecen identificar la vida. Un ser vivo debería tener la mayoría, si no todas, de las siguientes características:

• Debe ser capaz de regular el entorno interno del organismo.
• Debe poder metabolizar o convertir la energía para cumplir las tareas necesarias para la existencia del organismo.
• Debe crecer convirtiendo energía en componentes del cuerpo.
• Debe ser capaz de adaptarse en respuesta a los cambios en el entorno.
• Debe ser capaz de responder a los estímulos.
• Debe poder reproducirse.

Estas características lo distinguen de la materia inanimada.

Si bien estas propiedades pueden ayudarlo a identificar la vida cuando la encuentra, en realidad no nos dan una idea de las limitaciones impuestas por el universo sobre cómo sería la vida. El propósito de esta entrada es tener una idea de si un posible escritor de ciencia ficción es ridículo cuando basa su historia en un extraterrestre con huesos hechos de oro y sodio líquido en busca de sangre. Entonces, ¿qué nos dice nuestro mejor entendimiento actual que la vida requiere? Una combinación de teoría y experimentación sugiere que hay cuatro requisitos cruciales para la vida. Ellos están (En orden decreciente de certeza):

• Un desequilibrio termodinámico;
• Un entorno capaz de mantener enlaces interatómicos covalentes durante largos períodos de tiempo;
• Un ambiente líquido; y
• Un sistema estructural que puede apoyar la evolución Darwiniana.

El primero es esencialmente obligatorio. La energía no impulsa el cambio, sino que las diferencias de energía son la fuente del cambio. El “desequilibrio termodinámico” simplemente significa que hay lugares de mayor energía y menor energía. Esta diferencia establece un flujo de energía, que los organismos pueden aprovechar para sus necesidades. No es fundamentalmente diferente de cómo funciona una planta de energía hidroeléctrica: hay un lugar donde el agua es profunda (alta energía) y un lugar donde el agua es poco profunda (baja energía).

Así como el flujo de agua de un lado de la presa al otro puede convertir una turbina para generar electricidad o un molino para moler grano, un organismo explotará una diferencia de energía para hacer los cambios que necesita para sobrevivir.

El segundo requisito es esencialmente nada más que decir que la vida está hecha de átomos, unidos en moléculas más complejas. Estas moléculas deben estar unidas lo suficiente como para ser estables. Si las moléculas se caen constantemente, es difícil imaginar que esto dé como resultado una forma de vida sostenible. Es este requisito el que establece algunas restricciones sobre qué átomos juegan un papel importante en la composición de cualquier vida. Espero que después de esta discusión, comprenda la razón de la frase frecuentemente repetida en ciencia ficción “forma de vida basada en el carbono”.

El requisito número tres es menos, digamos, crucial, sin embargo, es difícil imaginar la evolución de la vida en un entorno que no es líquido. Los átomos no se mueven fácilmente en un entorno sólido y un entorno gaseoso implica densidades mucho más bajas y puede transportar una cantidad mucho menor de los átomos necesarios para construir bloques y nutrición. Los líquidos pueden disolver sustancias y moverlas fácilmente.

Finalmente, el cuarto requisito podría no ser necesario para la vida extraterrestre, pero es crucial para los alienígenas. Ciertamente, la vida multicelular o su equivalente no será la primera forma de vida que se desarrolle. La primera forma de vida que se desarrolla será de una forma análoga a los organismos unicelulares de la Tierra (en realidad, lo más probable es que sea más simple… después de todo, los organismos unicelulares modernos ya son bastante complejos). Para formar especies con una complejidad creciente, pequeños cambios en el organismo serán necesarios. La evolución darwiniana es el proceso mediante el cual una criatura se crea con diferencias de sus padres. Lo primero que es necesario es que el organismo sobreviva al cambio. Después de todo, si el cambio lo mata, es el final del camino para ese individuo. Una vez que hay cambios que permiten que el organismo hijas sobreviva y posiblemente confiera propiedades diferentes, los procesos de selección se vuelven importantes. Las criaturas que posteriormente se reproducen de manera más efectiva crecerán gradualmente en población hasta que dominen su nicho ecológico.

Entonces, hablemos de estas ideas con un poco más de detalle.

Desequilibrio Termodinámico

La consideración más importante para cualquier forma de vida es la necesidad de un desequilibrio termodinámico. Esta bocanada de una idea es simultáneamente intuitiva y contra-intuitiva.

Si le dices a alguien que la energía es necesaria para la vida, es probable que no tengas ningún argumento. Las plantas absorben la luz solar, las personas comen; la necesidad de energía es evidente. Sin embargo, la realidad es un poco más sutil. La energía tiene un significado técnico en la ciencia. La energía se puede encontrar en una bola lanzada, una primavera en espiral y una barra de dinamita.

Sin embargo, lo que la vida necesita no es energía, sino más bien una diferencia de energía. Si la energía es la misma en todas partes, esto no es útil. Lo que es útil son las diferencias de energía. Para ilustrar esta sutil diferencia, considere un depósito de agua retenido por una presa.

En el lado del agua, todo es igual. Mientras la presión cambia con la profundidad, la uniformidad evita que el agua se mueva. Tiende a quedarse. Sin embargo, el agua tiene un tipo de energía que los científicos llaman “energía potencial”. (La energía potencial es el tipo de energía en la que algo se movería si lo permitimos, como cómo se movería el agua si rompiéramos la presa o cómo volaría una flecha de un arco estirado si se soltara la cuerda.)

Ahora imagina que hay un agujero en el fondo de la presa. El agua saldría del lado del agua hacia el lado del aire. De hecho, así es como funcionan las centrales hidroeléctricas. El agua en movimiento enciende una turbina, que genera energía eléctrica.

El punto crucial aquí es que una diferencia de energía (y un flujo posterior de alta energía a menor energía) es fundamental para la creación de energía eléctrica y que esto es cierto en un sentido más general. Esto es lo que queremos decir cuando decimos “desequilibrio termodinámico”. Termodinámica significa energía y desequilibrio significa “no igual” o diferente.

La vida funciona de la misma manera. Las diferencias de energía permiten que la energía fluya y realice los tipos de cambios que permiten la existencia de la vida. De por vida, es importante poder almacenar estas diferencias de energía para usar cuando sea conveniente. De esta forma, un organismo puede moverse, llevando consigo su fuente de energía. Esto proporciona protección contra las situaciones aleatorias que podrían restringir el acceso a la energía.

Para tener una idea de por qué esto es importante, considere una hipotética vaca alienígena que tiene que comer constantemente para sobrevivir. Si la vaca existe en un área siempre creciente y siempre presente de pasto extraño, no hay problema. Sin embargo, imagina una sequía. Con la muerte de la hierba, la vaca moriría inmediatamente, incapaz de moverse a un nuevo parche de hierba. O imagine una planta que usa la luz solar como la de la Tierra, pero que no puede almacenar energía. Viviría durante el día, pero moriría cada noche. Sin una fuente de energía garantizada e interminable, la vida de estas formas es muy vulnerable. El almacenamiento de energía es necesario para que exista la vida.

Parece probable que la vida hecha de átomos (como lo somos nosotros) debe explotar el almacenamiento de energía en las moléculas. Ciertos átomos se pueden combinar con la energía disponible (como hacen las plantas con la luz solar). Más tarde, la energía puede extraerse convirtiendo moléculas que contienen mucha energía en energías más bajas y usando la energía extra para vivir. Hacemos esto cuando comemos una galleta y metabolizamos azúcares o grasas. Quizás un ejemplo aún más intuitivo de esto sería cuando quemamos madera. La celulosa se combina con el oxígeno a través de una serie de reacciones químicas, dando como resultado el dióxido de carbono y el agua. Sabemos que un fuego libera calor, ese es típicamente el punto del fuego después de todo, pero lo que no es tan obvio es que lo que estamos viendo cuando tostamos nuestros malvaviscos es la transformación de moléculas con mucha energía almacenada en sus enlaces en unos con menos energía.

Las restricciones impuestas por los átomos

Los científicos saben mucho sobre química, cómo interactúan los átomos y las propiedades de la materia que forman. Sin duda, este conocimiento puede decirnos mucho sobre qué elementos son cruciales para la vida. Somos “formas de vida basadas en carbono”, como bien dicen en la ciencia ficción. Pero la ciencia ficción también habla de otras posibilidades. The Horta en el episodio de Star Trek “The Devil in the Dark” era una forma de vida construida alrededor del átomo de silicio. Los Oustsiders de Larry Nivens de su serie Known Space tienen una bioquímica que incluye helio líquido. Dada la imaginación de los escritores de ciencia ficción, tanto profesionales como aficionados, podría imaginar que sentarse en el cajón de alguien es una historia sobre el encuentro de la humanidad con una raza inteligente, con huesos de platino y sangre de oro fundido, que excreta diamantes. (Si alguien roba esa idea y escribe una historia, quiero parte de las regalías.) Entonces, ¿qué nos dice la ciencia sobre el rango de combinaciones atómicas que es físicamente posible? Para eso, tenemos que pensar en algunos requisitos moleculares simples de la vida.

La vida no puede existir sin átomos que se combinan para formar moléculas más complejas. Por lo tanto, la forma en que estos átomos se interconectan es una consideración crucial. Si bien puede ser obvio que las reglas de la química son un aspecto definitorio de cualquier forma de vida, esa afirmación es bastante vaga. De hecho, podemos hacerlo mejor y analizar a continuación algunas consideraciones detalladas.

Por ejemplo, la vida extraterrestre (Y especialmente la vida alienígena) requerirá una química compleja. Los productos químicos que realizan tareas análogas a nuestros carbohidratos, proteínas, ADN, etc., tendrán que formar moléculas formadas por muchos átomos que se entrelazan. Entonces, dos consideraciones importantes en la química de la vida serán identificar átomos que (1) puedan hacer muchas conexiones con átomos vecinos y (2) puedan hacer conexiones suficientemente fuertes para que las moléculas sean estables.

Los estudiantes de química han requerido durante mucho tiempo aprender sobre las valencias, que es esencialmente la cantidad de enlaces que el átomo de un elemento en particular puede formar. Para hacer moléculas complejas, un átomo tendrá que poder conectarse a muchos átomos cercanos. Esto puede hacerse increíblemente claro al considerar los elementos de gas noble (helio, neón, argón, etc.) que habitan en la columna de la derecha de la siguiente figura. Estos elementos no interactúan con otros átomos. Cada átomo de los elementos nobles está solo. Simplemente no participan en química en absoluto. En consecuencia, podemos estar seguros de que estos elementos no juegan un papel sustancial en el metabolismo de ninguna forma de vida y ciertamente no tienen un rol estructural en ninguna forma de vida.

Entonces podemos considerar la columna inmediatamente a la izquierda de los elementos nobles. Esta columna, que incluye hidrógeno, flúor y cloro, consiste en átomos que pueden formar un enlace con un átomo vecino. Dado que todos estos elementos actúan de manera similar, podemos ilustrar el punto considerando solo el hidrógeno. Es como una habitación llena de gente con un solo brazo. Pueden tomarse de la mano con solo una persona más a la vez. En un mundo en el que el hidrógeno es un componente básico de la vida, solo puedes crear moléculas muy simples, específicamente las que consisten en dos átomos idénticos. Si el hidrógeno puede formar solo un enlace, entonces un átomo de hidrógeno se une a un segundo átomo. Ambos átomos forman un enlace simple y el resultado es una molécula de dos átomos, como se muestra en la siguiente figura. Esto es cierto para todos los elementos en esa columna.

Moviendo una columna hacia la izquierda, encontramos los elementos de dos enlaces. El ejemplo más ligero de estos átomos es el oxígeno. Dado que el oxígeno puede formar dos enlaces, puede tomar dos átomos de hidrógeno. Así es como se forma el agua, con un oxígeno y dos átomos de hidrógeno. Invocando nuestro ejemplo de los brazos, el oxígeno es un elemento de dos brazos. Puede sostenerse con dos átomos de hidrógeno o sostener dos manos con otro átomo de oxígeno. Moviéndonos de nuevo una columna hacia la izquierda, encontramos los elementos de tres enlaces. De manera similar, un átomo de nitrógeno se puede conectar con tres átomos de hidrógeno y producir amoníaco.

Sin embargo, la columna que permite las estructuras moleculares más intrincadas es la de carbono. El carbono y otros elementos en esa columna pueden formar cuatro enlaces. Continuando con nuestra exploración de la unión con el hidrógeno, un átomo de carbono unido con cuatro átomos de hidrógeno forma una molécula de metano. En nuestra analogía de brazos, el nitrógeno tiene tres brazos, mientras que el carbono tiene cuatro.

El carbono (Como cualquier átomo) puede conectarse con más que simplemente átomos de hidrógeno. Se puede combinar con otros átomos de carbono, así como con todos los otros átomos de la tabla periódica. Eso sí, esto también es cierto para las columnas de nitrógeno y oxígeno, pero es la capacidad de crear cuatro enlaces lo que permite que se creen las moléculas más complejas. La siguiente figura da una idea de los tipos de estructuras que están disponibles cuando uno tiene átomos que tienen muchas posibilidades de vinculación. Estas son las moléculas de Vida en la Tierra.

Ahora probablemente ya te hayas adelantado y pensado: “¿Y qué hay de los otros elementos en esa columna?” Después de todo, el silicio también puede formar cuatro enlaces atómicos. ¿Es posible la vida basada en silicio?

Ciertamente, los átomos de silicio pueden componer moléculas complejas; sin embargo, la situación es más difícil que simplemente reemplazar los átomos de carbono por los de silicio. Como un simple ejemplo, considere el dióxido de carbono común que exhalamos al respirar. El dióxido de carbono es un gas, que facilita el transporte del fluido (Es decir, la sangre) en nuestros cuerpos. Por el contrario, el dióxido de silicio es un sólido, conocido por el nombre más común de “arena”. Volveremos a la vida basada en el silicio al final de esta entrada.

Fuerza de los Enlaces

Si bien la cantidad de enlaces en los que puede participar un átomo es una consideración muy importante, de igual importancia es la fuerza de los enlaces. El mundo molecular y atómico es un lugar frenético, con el movimiento constante como norma. Debido al simple calor, los átomos vibran, rebotan entre sí y sufren un flujo continuo de colisiones. Si los enlaces no son lo suficientemente fuertes, estas colisiones atómicas y moleculares podrían destrozar las moléculas de la vida, al igual que un tackle duro en el fútbol americano puede causar un balón suelto. Sin un entorno molecular estable, seguramente no podría existir vida.

Podemos entender este punto de una manera visual al considerar uno de esos programas de televisión del tipo Reality donde se presentan con competiciones ridículas. Supongamos que este espectáculo se llama “Unión” y el punto es que dos personas están unidas de alguna manera y deben permanecer juntas durante toda la temporada. Si su conexión falla, son descalificados. Supongamos que una pareja está atada con hilo de coser común, mientras que otra está conectada con el tipo de cuerda que utilizan los alpinistas. No se necesita mucha imaginación para darse cuenta de que la pareja conectada por un hilo tiene una seria desventaja. Solo en el día a día de la vida, caminar, cepillarse los dientes, dormir, etc., algo va a romper ese hilo. Por el contrario, hay muy poco que la pareja de cuerdas encontrará que hará que se separen.

Hay un par de formas en que los átomos se pueden unir, pero el más fuerte se denomina “enlace covalente”. En un enlace covalente, algunos de los electrones en cada átomo individual se comparten entre los dos átomos. En cierto sentido, los dos átomos se fusionan en una sola unidad molecular. Y estos enlaces son realmente fuertes. Para dar una sensación de escala, dos átomos de hidrógeno se pueden unir de esta manera para formar una molécula de hidrógeno. La unión es tan fuerte que, si tomara gas hidrógeno a temperatura y presión ambiente, necesitaría un volumen de gas del tamaño de la galaxia de la Vía Láctea para tener un 50% de probabilidad de separar una molécula en sus dos átomos constituyentes. Estas moléculas son realmente difíciles de romper. Si no lo fueran, un volumen que contenga tantos átomos tendría muchas moléculas rotas.

Volviendo a la pregunta de qué átomos es más probable que tengan un papel importante en la vida, podemos preguntarnos si los diferentes elementos pueden formar enlaces más fuertes o más débiles. Resulta que los elementos de menor masa pueden formar enlaces mucho más fuertes que los más pesados. La razón es un poco sutil, pero afortunadamente no es demasiado difícil de entender. Todo se reduce al grado en que los átomos se superponen entre sí. La fracción más grande de superposición, más esos dos electrones se comparten y más fuerte es el vínculo. Este punto se ilustra en la siguiente figura.

Esta figura se simplifica, pero tiene algunas características valiosas. Los átomos consisten en un núcleo y luego un enjambre de electrones alrededor del exterior. Los electrones más cercanos al núcleo (O en los estados de energía más bajos, si has tomado una clase de química) no están generalmente disponibles para formar enlaces, mientras que los pocos electrones externos sí lo están. En la figura anterior, he elegido representar la porción central del átomo, que no interactúa, como un punto negro. El círculo blanco exterior está destinado a representar los electrones disponibles para formar enlaces. Notarás que está dibujado un átomo pequeño y grande. Para ambos átomos, el grosor del área blanca es el mismo. Luego gráficamente hay moléculas conectando dos átomos. Hasta cierto punto, se puede decir que los átomos comparten los electrones en la región entre los dos átomos donde las áreas blancas se superponen. Esta región de superposición se indica en gris. Ahora compare la región gris con la región blanca en moléculas de átomos pequeños y átomos grandes. Usted observa que en las moléculas de átomos pequeños que el área gris es una fracción más grande del área blanca. Los átomos más pequeños comparten sus electrones con sus vecinos una fracción mayor del tiempo, que es la base para los enlaces mucho más fuertes en los elementos más ligeros.

Estas simples consideraciones muestran por qué es de alguna manera natural que la vida se forme de carbono. El carbono puede formar cuatro enlaces fuertes con los átomos vecinos, lo que permite la formación de moléculas complejas. Otros átomos ligeros no pueden formar la mayor cantidad de enlaces, reduciendo la complejidad de la posible química, mientras que otros átomos pesados no pueden formar un enlace tan fuerte, lo que reduce la probabilidad de que las moléculas sean estables. El carbono es un elemento óptimo para la química molecular compleja.

Tal vez no sea sorprendente que las formas de vida basadas en el carbono concluyan que el carbono es una base ideal para formar la vida. Esto se llama “chauvinismo del carbono”. Volveremos a este punto cuando hayamos terminado nuestra descripción general de los componentes importantes de la vida y consideremos la química alternativa.

Oxígeno

Toda la vida multicelular en la Tierra usa oxígeno como parte de su sistema de respiración, aunque esto no es verdad en todas las formas de vida. El papel del oxígeno es que es un receptor de electrones. El movimiento de los electrones es la fuente de la energía de la vida, por lo que un elemento que puede aceptar electrones está facilitando el flujo de energía. El oxígeno es un aceptador superlativo de electrones.

¿El uso de oxígeno es una característica necesaria de la vida en el universo? Bueno, la respuesta es claramente no, dado que sabemos de la vida en la Tierra que usa otras sustancias para respirar. De hecho, estamos bastante seguros de que las primeras formas de vida en la Tierra habrían muerto por la presencia de oxígeno. Entonces, ¿qué pasa con el oxígeno y por qué se ha convertido en una presencia tan ubicua en la Tierra ahora? ¿El uso universal del oxígeno por la vida de la Tierra multicelular significa que la respiración de oxígeno es universal?

No lo hace, por supuesto, pero vale la pena pasar un poco de tiempo aprendiendo sobre los elementos esenciales del papel del oxígeno en la historia de la vida en la Tierra. No sabemos mucho sobre la primera vida en la Tierra. La vida se formó y muchas especies evolucionaron y se volvieron más complejas. Como es habitual con la evolución, algunas especies prosperaron, mientras que otras se extinguieron. Se cree que uno de estos organismos complejos es el padre de todas las especies existentes, mientras que los otros se extinguieron. Este ser padre se llama el último ancestro común universal, o LUCA (En inglés, Last Universal Common Ancestor). En la siguiente figura se muestra un árbol genealógico que muestra cómo la vida podría haberse ramificado.

Trabajando hacia atrás desde hoy, los biólogos están bastante seguros de que la humanidad comparte un ancestro común con los chimpancés. Ese ancestro común compartió un ancestro aún anterior con otros primates. Los primates compartieron un ancestro común con otros mamíferos. Retrocediendo en el tiempo, ahora creemos que cada uno de los dominios, reinos, phyla, clases, etc. Ya mencionados en la entrada anterior se originó a partir de un ancestro común, cuyos descendientes variaron ligeramente y en consecuencia pusieron en movimiento las diferencias físicas y biológicas que se observan ahora en estas diferentes divisiones de la vida. Cada uno de los dominios de Prokarya, Eukarya y Archaea tenían un ancestro común diferente, aunque la investigación moderna sugiere que Eukarya se formó por una mezcla de ancestros anteriores de Archaea y Prokarya.

Llevando el patrón un paso más allá, se presume que había un organismo que fue el antepasado de todas las formas de vida en la Tierra. Ahora bien, este antepasado (el último ancestro común universal, o LUCA, mencionado anteriormente) no fue la primera forma de vida que vio la Tierra. Usando genética comparativa y bioquímica, los científicos han aprendido mucho sobre LUCA. Por ejemplo, LUCA usó ADN y un par de cientos de proteínas para vivir. LUCA ya era un organismo muy complejo, bastante diferente de la forma de vida más antigua. Es difícil saber qué adaptación de LUCA le dio la ventaja para sobrevivir y prosperar, mientras que todos sus primos contemporáneos estaban condenados a la extinción. Pero sobrevive, lo hizo y aquí estamos.

LUCA probablemente no dependía del oxígeno para su respiración. Si bien nuestra comprensión de la bioquímica de LUCA es incompleta, parece ser cierto que el hierro era una parte importante de sus vías metabólicas. Este hecho es una evidencia bastante concluyente de que LUCA vivió antes de que la atmósfera de la Tierra tuviera mucho oxígeno. Sabemos esto como el hierro realmente ‘ama’ combinarse con el oxígeno en una forma que es extremadamente insoluble en agua. Si hubiera un montón de oxígeno alrededor, el hierro sería engullido y sacado del ecosistema en forma de óxido. Como sin duda ha experimentado, el óxido no se disuelve y, una vez que el hierro está en forma de óxido, no está disponible para su uso futuro. Para que un organismo dependa mucho del hierro, significa que debe existir en un ambiente anóxico (bajo/sin oxígeno).

Si bien la fecha de la formación de la vida en la Tierra es un tema recurrente de debate, el período de hace unos 3.500 millones de años es una posición creíble, y la evidencia crece cada vez más fuerte después de unos 2.700 millones de años. Los estudios de la composición isotópica de rocas tempranas sugieren que antes de hace unos 2.400 millones de años, había muy poco oxígeno en la atmósfera. Sin embargo, hace 2.400 millones de años, la cantidad de oxígeno en la atmósfera comenzó a aumentar. La fuente del oxígeno era supuestamente bacterias fotosintéticas tempranas. Durante aproximadamente quinientos millones de años, el hierro en el océano absorbió oxígeno y se depositó en el fondo del océano. Este proceso continuó hasta que el hierro se usó por completo y es la fuente de las minas de hierro que ahora explotamos.

Una vez que se agotó el hierro, el oxígeno en la atmósfera comenzó a aumentar mucho más rápidamente. Como se menciona líneas arriba, la fuente de oxígeno eran las bacterias fotosintéticas que habían existido desde las primeras formas de vida, pero, dado el lado reactivo del oxígeno, el oxígeno se unía rápidamente a otras sustancias en el océano y, finalmente, en la tierra. Sin embargo, una vez que estos materiales que ‘aman’ el oxígeno en el mar y en la tierra se saturaron, la concentración de oxígeno en la atmósfera aumentó. A medida que crecía la concentración de oxígeno en la atmósfera, se encontró con la luz ultravioleta del sol. Esto condujo a la formación de ozono, que protege la superficie de la Tierra de la luz ultravioleta (Y posibilita la vida terrestre). Sin la protección del ozono, la luz ultravioleta esterilizaría la superficie del planeta, del mismo modo que usamos luz ultravioleta para esterilizar los instrumentos quirúrgicos y para matar las algas y los parásitos en las peceras.

Hace unos 800 millones de años, la cantidad de oxígeno en la atmósfera comenzó a aumentar con bastante rapidez. Este aumento en el oxígeno es un contribuyente frecuentemente citado a los orígenes de la vida multicelular (y, especialmente relevante para la idea de los alienígenas, la vida animal). El oxígeno proporcionó un gran depósito de una sustancia en la atmósfera que era un excelente aceptor de electrones y cuyo uso en la respiración y el metabolismo podría generar mucha energía.

Entonces el oxígeno es omnipresente en la Tierra y juega un papel central como parte del presupuesto de energía de todos los animales. La pregunta cuando pensamos en extraterrestres es “¿Es necesario el oxígeno?” Sabemos de la vida en la Tierra que usa otras sustancias como aceptores de electrones, con hierro, nitratos, sulfatos y dióxido de carbono, por nombrar algunos. Sin embargo, estas formas alternativas de respiración se encuentran en los microorganismos, no en los animales multicelulares, lo que sugiere que los beneficios de la respiración con oxígeno son sustanciales y que, si es posible, la evolución empujará la bioquímica en esa dirección.

Incluso en la Tierra, el mecanismo por el cual el oxígeno se usa para dar energía a los organismos no es un proceso simple sino más bien un asunto de pasos múltiples. Por lo tanto, es posible que en un planeta con un ambiente anóxico, la evolución invente un proceso de pasos múltiples para obtener el nivel requerido de energía necesaria para soportar la vida extraterrestre. Sin embargo, dados los beneficios del oxígeno, parece plausible que la vida finalmente descubra una forma de explotarlo si está presente. Esto nos lleva al próximo punto.

Abundancia Química

La química que hemos estado discutiendo es parcialmente académica en este punto. Por ejemplo, bien puede ser que el carbono sea el átomo perfecto para construir vida, pero, si no hay carbono alrededor, entonces no se usará. De manera similar, si no hay oxígeno presente, hace que sea difícil usarlo para respirar. Entonces, necesitamos agregar a nuestro conocimiento qué elementos están más presentes en el universo. Para entender cómo ciertos elementos son más o menos comunes, necesitamos entender sus orígenes.

La teoría actual es que el universo comenzó hace apenas 14 mil millones de años en un evento cataclísmico denominado Big Bang. Si bien la física del Big Bang es un tema fascinante, para nuestros propósitos, simplemente necesitamos saber que el universo era una vez tan caliente que los átomos no podrían existir; de hecho, los protones y neutrones individuales no pudieron formarse, ya que las temperaturas no les permitieron fundirse en el baño de energía y las partículas subatómicas que existían en ese momento.

A medida que el universo se expandió, se enfrió de una manera análoga a las explosiones con las que estamos familiarizados, y muy temprano en la historia del universo, surgieron protones y neutrones, seguidos de los elementos hidrógeno y helio. Para todos los efectos, no existían otros elementos. Siguiendo nuestra discusión anterior, la vida no podría formarse en ese universo. El helio no forma moléculas, y el hidrógeno forma moléculas simples que constan de dos átomos. Si esa fuera la historia completa, no estaríamos teniendo esta discusión. Debe haber más que debemos considerar.

Cada mañana, cuando ‘sale’ el sol, nos recuerda una cosa aparentemente trivial, pero importante. El sol brilla y desprende calor. Hace esto porque las colecciones muy densas de hidrógeno y helio pueden experimentar una fusión nuclear. Y la fusión nuclear es una de las formas más puras de ‘magia’ científica que la humanidad haya encontrado y entendido.

En la época medieval, los primeros científicos llamados alquimistas estaban obsesionados con la transformación de materiales de una forma a otra; de “metales básicos” (Por ejemplo, plomo) en oro. Si bien no hay duda de que la química moderna tiene una deuda con los primeros alquimistas, estaban condenados en su búsqueda de transformar un elemento en otro. Tal objetivo simplemente está más allá de la capacidad de las reacciones químicas.

Sin embargo, la fusión nuclear de estrellas logra precisamente eso. Los núcleos de elementos ligeros se combinan, formando elementos más pesados. En estas fundiciones estelares, el hidrógeno y el helio se forjan en oxígeno, carbono, nitrógeno, silicio y todos los elementos más ligeros que el hierro. La fusión nuclear estándar basada en estelares no puede crear elementos más pesados.

Da la casualidad que algunas estrellas se queman rápida y furiosas y terminan sus vidas en una espectacular explosión llamada supernova. En casi un abrir y cerrar de ojos, estas estrellas mueren, experimentando calor y reacciones nucleares que empequeñecen a aquellos en estrellas más complacientes. Con su muerte, forman elementos aún más pesados… incluso la creación de oro que eludió a los antiguos alquimistas. Esta es la razón por la que Carl Sagan declaró tan a menudo que todos somos “polvo de estrellas”. Sin estrellas, la vida e incluso los planetas no serían posibles. De hecho, las primeras estrellas se formaron cuando el universo no podía tener planetas. Los ingredientes de los planetas simplemente no existían. Pero, en su muerte, las primeras estrellas extendieron una compleja mezcla de elementos en todo el cosmos. Estos elementos se mezclaron con las nubes de hidrógeno existentes y formaron estrellas posteriores.

Nuestro sol es una estrella de segunda o tercera generación, habiéndose formado hace unos 5 mil millones de años. En el momento del nacimiento del sol, el universo tenía 9 mil millones de años para que las estrellas anteriores fabricaran los otros elementos de la tabla periódica. Los elementos presentes cuando nuestro sistema solar entró en existencia formaron el depósito desde el cual los planetas y cualquier vida posible deben ser compuestos.

La siguiente figura muestra las abundancias relativas de los treinta elementos más ligeros de nuestro sistema solar. El hidrógeno y el helio constituyen el 99.9% de la materia en el sistema solar, pero del 0.1% restante, los planetas se unieron. De los elementos restantes, el carbono, el oxígeno y el nitrógeno (Los elementos de la química orgánica y la vida tal como la conocemos) son los próximos más disponibles. La abundancia relativa de todos los elementos está bastante de acuerdo con nuestra comprensión de cómo se forman en los hornos estelares en los que fueron creados. El silicio, que es el primo químico del carbono, está presente en cantidades que son aproximadamente un 10% mayores que las del carbono. Entonces, una interpretación ingenua de este gráfico podría hacerte decir: “bueno, sí, tiene sentido que la vida esté hecha de carbono, ya que hay más”. Por el contrario, no se necesita pensar demasiado para decir: “Oye espera un minuto. Si el carbono es mucho más frecuente que el silicio, ¿por qué la Tierra es una gran roca (Es decir, dióxido de silicio) en lugar de estar hecha principalmente de carbono? ”

Y, por supuesto, esa es una pregunta interesante. La cuestión de la abundancia relativa de elementos en el sistema solar nos dice mucho, pero la vida no podría formarse a partir de los elementos que están dentro del Sol. Probablemente tuvo que formarse sobre (O debajo o en la atmósfera de) la superficie de un planeta. Entonces las abundancias elementales correctas a considerar serían aquellas en la superficie del planeta. (La misma lógica que muestra que la composición química de la estrella es solo marginalmente relevante también descarta la composición molecular del núcleo de un planeta como una consideración importante. Es la composición de la corteza planetaria la que define el depósito de elementos a partir de los cuales la vida puede formarse.) Utilizo la palabra “planetario” en una especie de sentido genérico. La vida podría haberse formado en satélites de planetas que son estériles. Veremos en poco tiempo la razón por la cual el silicio no juega un papel central en la vida terrenal.

En este punto, comenzamos a ver lo difícil que puede ser generalizar la discusión de la química y la vida extraterrestre. Después de todo, los ambientes en los diversos planetas y satélites en nuestro propio sistema solar son extremadamente diversos. Las nubes de gas de Júpiter son bastante diferentes de la superficie de Mercurio, los páramos congelados de Europa y nuestra propia Tierra. Es esta diversa gama de entornos lo que hace que sea tan difícil para los astrobiólogos decidir dónde buscar la vida.

Pero, debemos recordar que estamos interesados en los extraterrestres, en lugar de la vida extraterrestre per se. Los alienígenas son criaturas con suficiente inteligencia para emplear herramientas y algún día competirán con los humanos por la dominación galáctica. Por lo tanto, es difícil imaginar una forma de vida suspendida en las nubes de un gigante de gas como un extraterrestre. Es mucho más fácil imaginar a una criatura en un objeto planetario rocoso como un competidor. En primer lugar, el acceso a los metales es muy importante para fabricar la mayoría de las herramientas y armas. En un ambiente gélido, otros materiales pueden servir para el mismo propósito. Y, en cualquier caso, la superficie de un planeta rocoso es probablemente el depósito elemental relevante para construir nuestra discusión sobre la vida extraterrestre.

Podemos comenzar con la composición química de la corteza terrestre como referencia. Esto se puede observar en la siguiente figura. Existen diferencias notables en la composición elemental de la Tierra en comparación con las abundancias elementales solares, lo que subraya que los detalles de la formación de planetas son fundamentales. El hidrógeno y el helio son raros. También vemos que los gases nobles (Helio, neón, argón, etc.) son notables en su ausencia. Estos elementos son gaseosos y no se unen a otros elementos para formar sólidos. El oxígeno es el elemento más presente, seguido del silicio. Esta mezcla refleja las diversas rocas (Feldespato, cuarzo, etc.) que componen la superficie de la Tierra. El carbono es muy raro en comparación con el silicio (Una pequeña fracción de una pequeña fracción, en comparación con alrededor de un cuarto de la corteza terrestre que está compuesta por silicio). Y esto probablemente nos está diciendo algo importante. Incluso dada la gran cantidad de silicio disponible y el hecho de que ambos elementos pueden crear cuatro enlaces, la vida se forma a partir del carbono. La capacidad de formar cuatro enlaces es muy importante, pero hay otras consideraciones que deben tenerse en cuenta al pensar en la composición química de la posible vida. Analizaremos al final de la entrada los problemas de silicio como un componente fundamental de la vida. (Sé que he prometido esto más de una vez, pero necesitamos un poco más de experiencia para explorar las limitaciones del silicio como base de la vida, así como para presentar una forma innovadora de superar las sorprendentes ventajas del carbono).

También hablaremos un poco más tarde sobre la naturaleza del líquido que forma la vida. En la Tierra, este líquido es universalmente agua. Mientras concluimos nuestra discusión sobre la disponibilidad de productos químicos, podemos echar un vistazo a la composición elemental de los océanos de la Tierra. Esto se da en la siguiente figura. Debido a que nuestros océanos están hechos de agua (H₂O), el oxígeno y el hidrógeno son los átomos más frecuentes. Además, dado que la mayor parte del agua en la Tierra es salada, no es de sorprender que el sodio y el cloro, los elementos que componen la sal ordinaria (NaCl), estén presentes. Los otros elementos están presentes si pueden unirse a moléculas que son solubles en agua.

Como una mirada final a la disponibilidad elemental, nos dirigimos al cuerpo humano. Si bien el objetivo de esta discusión es ver qué elementos están disponibles como componentes básicos de la vida, es natural preguntar “sí, pero ¿qué elementos realmente forman la vida?” Esto se muestra (Solo para humanos) en la siguiente figura.

El carbono, el oxígeno, el hidrógeno y el nitrógeno dominan la química humana, con un puñado de otros elementos que se unen a la mezcla. Nuestra sangre refleja nuestros orígenes en los océanos de la Tierra. El calcio se usa para los huesos y el metabolismo celular. Existen trazas de minerales traza en nuestros alimentos.

La pregunta fundamental es si otras composiciones químicas son posibles para los extraterrestres, y la respuesta debe ser sí. Los biólogos todavía están trabajando si la composición de la vida en la Tierra es un accidente histórico o una consecuencia inevitable de las propiedades atómicas de los elementos y sus abundancias relativas. Por lo tanto, no es para nada sorprendente que los astrobiólogos no hayan resuelto qué forma deben adoptar los alienígenas o incluso la vida extraterrestre menos restrictiva. Pero las limitaciones de la química y la disponibilidad elemental son seguramente consideraciones importantes para sus discusiones. Los temas que hemos discutido aquí (Desde la cantidad de enlaces atómicos hasta las fortalezas de los enlaces, la disponibilidad elemental y los accidentes y presiones evolutivas) nos condujeron a nosotros. Mientras respiramos oxígeno, las formas de vida basadas en carbono no son inevitables, ahora vemos las ventajas de esa receta en particular.

Ventaja Líquida

La vida en la Tierras es prácticamente a base de agua, específicamente agua líquida. Esto conduce naturalmente a dos preguntas: ¿por qué líquido y por qué el agua? La pregunta líquida es más fácil de responder. La materia normalmente existe en fases sólidas, líquidas y gaseosas. El problema con la fase sólida es la baja movilidad de los productos químicos. Mientras que el mezclado químico en fase sólida es posible, pero es muy lento. La vida podría formarse bajo esas circunstancias, pero esa vida nunca será un extraterrestre en la forma en que lo decimos aquí. (Aunque debemos tener en cuenta la idea de la vida robótica, como se menciona al final de esta entrada). Además, a menos que el ambiente esté totalmente seco, las ventajas de la vida líquida son tan manifiestas que ya sea que la vida basada superará a la basada en sólidos o la evolución encontrará la manera de que la vida sólida se adapte al uso de líquidos.

Por el contrario, la fase gaseosa de la materia es sumamente móvil. De hecho, en muchos libros de texto de escuelas primarias, un gas se define como la fase de la materia que llena cualquier volumen en el que se introduce. Entonces, hacer que las moléculas de gas se muevan no es un problema. Lo que es un problema es que un gas no hace un buen trabajo disolviendo nada. Mientras que el agua salada puede transportar una buena carga de átomos de sodio y cloro, el aire salado solo lleva un poco de agua, que a su vez contiene la sal. Por lo tanto, es igualmente improbable que encontremos formas de vida (Y especialmente extraterrestres) con un solvente gaseoso.

Entonces esto deja líquido. El líquido puede moverse fácilmente y puede disolver sustancias en él para moverlas, como la sal en agua salada. Para que un líquido sea un solvente útil, debe tener dos propiedades. En primer lugar, para ser útil, un líquido debe permanecer líquido en muchas condiciones, y una implicación clara es que la sustancia debe existir en estado líquido en un amplio rango de temperaturas. En segundo lugar, debe poder disolver y transportar otros elementos. Después de todo, la incapacidad para transportar de manera efectiva otros átomos fue la razón por la cual los solventes sólidos y gaseosos fueron rechazados.

En la Tierra, se considera como el solvente universal de la vida es el agua. Esta sustancia ‘milagrosa’ puede no ser realmente un solvente universal, pero es útil analizar las grandes propiedades del agua para comprender qué tipo de características deben poseer otros solventes potenciales.

Los enlaces covalentes que ya hemos examinado no son los únicos tipos de enlaces moleculares que son posibles. Otro tipo importante de enlace se llama enlace iónico. Mientras están en un enlace covalente, dos átomos adyacentes compartirán electrones; en un enlace iónico, un átomo donará un electrón a otro átomo. Esto causa que un átomo tenga una carga positiva y el otro una negativa. Los dos átomos están unidos por sus respectivas cargas. La sal común (Cloruro de sodio) es así.

Las moléculas de agua son un ejemplo de una molécula polar. Esto significa que, a pesar de que no tienen carga eléctrica neta, la carga eléctrica en su interior no se distribuye por igual. Así, un lado de la molécula es, hablando eléctricamente, “más negativo”, mientras que el otro lado es “más positivo”. La interacción entre los dos lados de las moléculas de agua y las moléculas unidas por enlaces iónicos puede romper el límite iónico moléculas. En el caso de la sal, no son las moléculas de sal las que están presentes en el agua cuando se disuelve la sal, sino los átomos de sodio y cloro que flotan libremente. Vemos esto en la siguiente figura. Esto no sería posible si el agua no fuera una molécula polar.

Las cargas eléctricas de los átomos configuran campos eléctricos, el medio por el cual los átomos se atraen entre sí. El agua puede proteger los campos eléctricos de manera muy efectiva, que es una de las razones por las que puede disolver las cosas muy bien. Los átomos disueltos (Por ejemplo, el sodio con carga positiva y el cloro con carga negativa) no se pueden ver entre sí. Si pudieran verse, serían atraídos y recombinados. Esta propiedad de la materia se denomina “constante dieléctrica” y es muy grande para agua con un valor numérico de 80, lo que significa que el agua puede disolver 80 veces más de un soluto de lo que podría de otra manera. El agua también puede romperse en forma líquida, tanto donando como aceptando un átomo de hidrógeno, produciendo OH- (hidróxido, una base) o H3O + (hidronio, un ácido). La existencia de ácidos y bases puede ser crucial para muchas reacciones químicas relevantes para la vida.

El agua es líquida en un rango de temperatura de 0 a 100 ° C (En las denominadas condiciones normales). Este rango es bastante grande y se volverá importante en la siguiente entrada cuando veamos el concepto de una zona habitable planetaria. Este es el rango de distancias desde una estrella donde el solvente (En nuestro caso, el agua) permanecerá líquido.

El agua tiene otra propiedad muy útil. Se necesita una gran cantidad de calor para cambiar su temperatura. Si vives cerca de una costa, sabes que la temperatura en la playa es más fría en verano y más cálida en invierno que en las áreas circundantes. Esto se debe a que, en un día de verano terriblemente caluroso, cuando el Sol está cayendo sobre usted y cree que se va a derretir, el agua tiende a ser más fría que el aire. Mientras el sol brilla sobre ti, también brilla en el agua. Sin embargo, el agua necesita absorber una (Relativamente) gran cantidad de energía para cambiar su temperatura, por lo que se mantiene fría (Y por lo tanto enfría el área cerca de la playa, más o menos como sentarse al lado del refrigerador con la puerta abierta). Para asignar un número, es cinco veces más fácil calentar arena que agua.

De manera similar, en el invierno, cuando un viento invernal del norte sopla a través de ti, mordiendo frío, una gran reserva de agua contendrá un calor considerable. Esta es la razón por la que el Atlántico Norte permanece libre de hielo tan al norte, mientras que el aire es tan frío que te hace castañear los dientes. En un reverso de las preocupaciones del verano, debido a las propiedades del agua, el océano tiene que perder mucha más energía para cambiar su temperatura.

El agua tiene aún más propiedades útiles e inusuales. Además de que el agua líquida es esencialmente una enorme esponja de calor, se necesita mucha energía para derretir el hielo (Y se debe emitir una gran cantidad de energía para congelar el agua). Del mismo modo, una gran cantidad de energía está involucrada en la conversión de agua en vapor, y viceversa. Estas propiedades son esenciales en la regulación térmica de la superficie de la Tierra.

Otra característica curiosa del agua es que, a diferencia de la mayoría de las otras sustancias, la fase sólida del agua (Hielo) tiene una densidad menor que la fase líquida. Básicamente, el hielo flota. Considera lo que sucedería si lo contrario fuera cierto. Cuando hacía frío, el hielo se congelaba y luego se hundía en el fondo del lago o del océano. A medida que el hielo descendía, se derretía un poco, pero, al hacerlo, enfriaba el agua de abajo. Finalmente, el agua del fondo sería casi la temperatura del hielo. Más derretimiento y hundimiento dejaría hielo en el fondo del cuerpo de agua. Después de eso, año tras año, el hielo se hundiría, aumentando el espesor del hielo hasta que el lago o el océano quedaran congelados, con solo una pequeña porción de la superficie donde se produciría el deshielo estacional del agua. Los polos de la Tierra estarían congelados, desde el fondo del océano hasta cerca de la superficie.

Sin embargo, el hielo real flota y aísla el agua que está debajo del aire más frío. De nuevo, el hielo ayuda a regular la temperatura del entorno. Sin agua, el entorno de la Tierra sería muy diferente.

Los químicos han considerado otros posibles solventes que al menos tienen potencial como un reemplazo de agua. Una consideración importante es la presión atmosférica en la superficie del planeta. Estamos necesariamente algo parcializados, ya que la presión sobre la superficie de la Tierra parece normal. En contraste, la presión superficial en Venus es 92 veces la presión en la Tierra. A tales presiones, otras sustancias pueden ser líquidas en rangos de temperatura más grandes. Por ejemplo, en Venus, el agua puede ser líquida de 0 a 180 ° C.

Para la siguiente discusión, nos limitamos a una atmósfera de presión de la tierra. A nuestra presión familiar, las siguientes sustancias se han considerado como posibles solventes: agua, amoníaco, fluoruro de hidrógeno y metano (tabla 6.1).

Podemos ver los méritos de los diversos materiales. El amoníaco tiene buenas propiedades térmicas, pero un rango de temperatura limitado sobre el cual es líquido. Por un lado, el fluoruro de hidrógeno tiene un amplio rango de temperatura en el que es líquido, y se requiere una energía considerable para calentar el líquido, con la desventaja de que puede convertirse a la fase gaseosa muy fácilmente. También tiene una constante dieléctrica atractivamente alta. Por otro lado, en las figuras previas se puede observar que el flúor es bastante raro en el universo. Además, reacciona rápidamente con agua para producir ácido fluorhídrico y rocas que contienen silicio para formar fluoruro de silicio. Este es un material inerte, que ataría el flúor y lo haría inaccesible para la respiración.

Tenga en cuenta que el metano es un material interesante; aunque no es un solvente polar, es una sustancia popular a considerar cuando se piensa en la química biológica alternativa. El metano se puede encontrar en su forma líquida en la superficie de un satélite de Saturno, Titán, por ejemplo.

Los hidrocarburos como el metano tienen algunas ventajas sobre el agua. Ciertamente, la evidencia empírica sugiere que la reactividad de las moléculas orgánicas es comparativamente versátil en los disolventes de hidrocarburos. Sin embargo, dado que los hidrocarburos no son polares, son menos reactivos a algunas moléculas orgánicas inestables.

La superficie de Titán es un excelente caso de prueba para muchas de estas consideraciones. Titán no está en equilibrio termodinámico, tiene amplias moléculas que contienen carbono y está cubierto con un solvente líquido. La temperatura es baja, lo que permite una amplia gama de enlaces covalentes y polares. De hecho, tiene muchas de las características esenciales que parecen ser importantes para la vida. Esto nos lleva a especular que, si la vida es un resultado inevitable de la química, entonces Titán debería tener al menos una vida primitiva. Si resulta que no tiene vida, entonces debemos comenzar a sospechar que hay algo único sobre el medio ambiente de la Tierra, tal vez incluyendo el uso de agua como solvente. Por lo tanto, no es sorprendente que una sonda a los océanos metano de Titán sea un objetivo de alta prioridad en los planes de exobiología de la NASA.

Evolución

La última propiedad que parece ser necesaria para la vida alienígena y definitivamente extraterrestre es una especie de evolución darwiniana. Sin embargo, la vida viene a la existencia, no brotará, completamente formada, como un extraterrestre inteligente, como tampoco lo hizo aquí en la Tierra. Las formas de vida simples serán el comienzo. Encontrarán entornos inestables, competencia de miembros de la misma especie y otros, depredación, etc. Debe haber un mecanismo por el cual los organismos pueden cambiar y adaptarse. Si no, se extinguirán. Es así de simple.

Sin embargo, precisamente cómo funciona esto está en juego. Por ejemplo, en la Tierra, el anteproyecto de vida se almacena en nuestro ADN. Cuatro ácidos nucleicos: adenina, guanina, citosina y timina son los componentes básicos de la familiar espiral de la escalera de la vida. Estos ácidos nucleicos forman los “peldaños” de la escalera, mientras que los lados de la escalera se llaman la columna vertebral y consisten en el azúcar fosforibosa, que separa los peldaños de la escalera.

La evolución ocurre a través de una serie de pequeños cambios que culminan en cambios más grandes en el organismo. El organismo compite en el ecosistema y puede experimentar un mayor éxito reproductivo. Esto es todo bastante estándar.

Lo que es un poco más sutil es darse cuenta de que los cambios significan eso… cambian. Es imperativo que la estructura molecular que contiene el código genético sea estable frente a pequeños cambios. Las propiedades químicas de la columna vertebral del ADN deben dominar la estructura. El intercambio de un ácido nucleico dentro o fuera no debe hacer que toda la escalera se desmorone. Esto es crítico. Si el cambio hace que toda la estructura (Y, por lo tanto, el organismo) no sea viable, entonces esto es un desastre.

Podemos generalizar estas ideas más allá de los detalles del ADN. Las moléculas genéticas de cualquier extraterrestre deben poder (1) cambiar sin destrucción de la molécula y (2) replicarse con precisión con el nuevo cambio. Los sistemas auto-replicantes son bien conocidos en química, pero los que pueden generar copias inexactas, con esa copia inexacta también fielmente replicable, no lo son. Esto podría sugerir que el código genético extraterrestre podría necesitar algo análogo a la columna vertebral del DNA, donde el código se puede “ajustar” como los LEGO. Seguramente los detalles de las moléculas serán diferentes, pero la funcionalidad probablemente sea necesaria.

Extremófilos

Los extremófilos son organismos que viven en condiciones perjudiciales para muchas formas de vida. Ahora, por mi observación, esto debería incluir a las personas que disfrutan estar en la calle en Hermosillo en mayo o quienes residen en la Antártida, pero extremo es en realidad un poco más extremo que eso. La humanidad ha utilizado ambientes extremos durante mucho tiempo para preservar los alimentos. Ahora sabemos que esto se debe a que estas técnicas matan o suprimen las bacterias que de lo contrario causarían deterioro. Algunas técnicas son calentar (Es decir, cocinar) la comida, refrigerarla, salarla o incluso irradiarla.

Y todos sabemos que esto funciona Tenemos refrigeradores y congeladores. Se nos ha advertido que cocinemos carne asada rara a una temperatura interna de alrededor de 80 °C para la carne de res (O bien cocida) e igual para todas las aves de corral. La razón es tanto para cocinar la carne, para convertirla de algo crudo a algo delicioso, como para matar a las bacterias que viven en la carne cruda.

Existen otros métodos para preservar los alimentos que ha encontrado en su supermercado local. Hay vegetales secos, frutas y carnes, que han sido privadas de agua, inhibiendo el crecimiento bacteriano. Las nueces y otros alimentos vienen envasados al vacío para reducir el oxígeno disponible en el paquete. Procesar alimentos usando alta presión puede matar a los microorganismos. Esto se usa para muchos productos, incluyendo guacamole y jugo de naranja.

La carne se cura mediante la salazón, como en el tocino y jamón familiar. La alta salinidad mata a los gérmenes. Ahumar carnes también es una forma de almacenarlos. El azúcar, a pesar de que es rico en calorías, es una buena forma de conservar las frutas. Las gelatinas y las frutas glaseadas pueden permanecer mucho tiempo sin que se deterioren.

El alcohol, además de sus efectos secundarios que alteran el estado de ánimo, también se usa para conservar algunas frutas. Esto generalmente se realiza junto con el uso de azúcar como conservante.

Cambiar la acidez o la alcalinidad de los alimentos es otra manera de alargar su vida útil. Mientras que la salazón desempeña un papel en la fabricación de encurtidos, el uso de vinagre (con su acidez) puede prolongar la vida útil de los alimentos. Y, si usted es de ascendencia escandinava, puede disfrutar de Lutefisk, que es pescado preparado con lejía, que es altamente alcalino.

La modificación de la atmósfera es también una técnica útil. Los alimentos, como los granos, se pueden poner en un recipiente y el aire se puede reemplazar con nitrógeno o dióxido de carbono de alta pureza. Esto elimina el oxígeno y destruye insectos, microorganismos y otros intrusos no deseados.

El verdadero punto es que la humanidad ha sabido sobre varias formas de preservar la comida durante milenios. El deterioro de los alimentos proviene de criaturas indeseables (Típicamente microorganismos de algún tipo) que “comen” los alimentos y liberan productos de desecho. Mediante una combinación de las técnicas mencionadas anteriormente, hemos aprendido a matar las bacterias indeseables que de otra manera arruinarían nuestra comida.

Nuestra experiencia nos ha llevado a comprender el rango de condiciones bajo las cuales puede existir una vida similar a la de la Tierra. Sin embargo, una erudición relativamente reciente ha revelado que la vida es realmente más dura de lo que pensamos.

Los biólogos han dado el nombre de “extremófilo” (Que significa “amante de las condiciones extremas”) a los organismos que prosperan en ambientes que matarían formas familiares de vida. Si bien el estudio de los extremófilos aún es una ciencia bastante joven, podemos analizar algunas de las condiciones en que se ha encontrado la vida exótica.

En el fondo de los océanos, a veces a profundidades extraordinarias, hay lugares donde el magma se abrió camino desde el interior de la Tierra hasta el fondo del océano. En estos puntos, llamados respiraderos hidrotermales, el agua sobrecalentada se aleja del magma. Esta agua puede calentarse muy por encima de la temperatura de ebullición más conocida (100 °C), pero la gran presión en el fondo del océano hace que el agua permanezca en su forma líquida. El agua dentro de estas ventilaciones hidro-térmicas puede ser de casi 370 °C, sin duda lo suficientemente alta como para matar cualquier forma de vida ordinaria.

A solo unos metros de distancia de estas aberturas, la temperatura del agua del océano puede estar muy próxima al punto de congelación, aproximadamente 3 °C. En este gradiente de temperatura crece un ecosistema inusual. En la parte superior de la cadena alimenticia hay tipos de almejas y cangrejos relativamente comunes que consumen alimentos de manera estándar. Sin embargo, en la base de la cadena alimenticia hay bacterias termófilas (Amantes del calor) que pueden vivir a temperaturas superiores al punto de ebullición habitual de 100 °C. Estas bacterias no usan las mismas vías bioquímicas de la vida ordinaria. En lugar de usar oxígeno como receptor de electrones, usan azufre u ocasionalmente hierro. Estos materiales se arrojan copiosamente al mar, disueltos por el agua de la fuente de magma.

De hecho, el pensamiento actual es que estos procariotas son quizás los más cercanos en su naturaleza al LUCA de la vida en la Tierra. ¿Cómo podría ser esto? Bueno, deberíamos recordar que LUCA era en sí misma una forma de vida sofisticada y ciertamente no la única que existía en ese momento. Si bien lo que sigue es pura especulación, podríamos imaginar que esta forma de vida podría haber sobrevivido a un golpe tardío en la Tierra por un cometa o algo similar. El impacto habría vaporizado los océanos y solo la vida más profunda y resistente al calor podría haber sobrevivido.

La vida resistente al calor y al azufre no es el único tipo que existe en ambientes extremos. En el otro extremo del espectro están los criófilos amantes del frío. Mientras que el agua pura se congela a 0 °C, el agua salada puede permanecer líquida a temperaturas mucho más frías que eso. Las formas de vida en el extremo frío del espectro tienen problemas bastante diferentes en comparación con sus primos termófilos. Si el agua se congela, se expande y puede romper las membranas celulares. Además, la temperatura reducida puede reducir de manera significativa la tasa de reacciones químicas experimentadas por la forma de vida. En esencia, la vida fría “vive más lento.” Además, al igual que la mantequilla fría es difícil de cortar, mientras que la mantequilla caliente es casi un líquido, el frío puede endurecer las membranas celulares de la vida fría. Se necesitan adaptaciones químicas para mitigar los problemas del frío.

Según nuestro conocimiento actual, no conocemos ninguna vida eucariótica que pueda existir a temperaturas fuera del rango de -15 a 60 °C. Mientras que el número más bajo está por debajo del punto de congelación del agua ordinaria, el agua con alta salinidad puede permanecer líquida a estas temperaturas. La vida microbiana se ha observado en un rango de temperatura de -30 a 120 °C. Un ejemplo de un organismo criófilo es Chlamydomonas nivalis, una forma de alga que es responsable del fenómeno de “nieve de sandía”, en el que la nieve tiene el color e incluso el ligero aroma de la sandía.

Las consideraciones químicas pueden darnos una idea de las limitaciones últimas en la temperatura de la vida basada en el carbono. Debido a la fuerza de enlace que implica átomos de carbono, es difícil imaginar la vida a una presión estándar mucho más alta que 325 °C; tan caliente la temperatura que puede alcanzar su horno. Por supuesto, la presión puede afectar la velocidad a la que las moléculas se rompen y la descomposición de las moléculas puede ser más lenta a alta presión. Probablemente sea seguro decir que la vida basada en el carbono no es posible por encima de los 530 °C a cualquier presión.

El agua es fundamental para la vida, sin embargo, puede ser que haya extremófilos que no la necesiten en gran medida. Buscar vida en lugares con poca agua es una forma de comprender mejor el ámbito de lo posible. Y la Tierra tiene algunos lugares extremadamente secos. El desierto de Atacama es comúnmente llamado el lugar más seco de la Tierra. Algunos lugares en el desierto reciben aproximadamente una fracción de centímetros de lluvia por año y algunas estaciones meteorológicas nunca han registrado lluvia alguna. Hay montañas altas (más de 7000 metros de altura), que uno podría esperar que estén cubiertas de glaciares, que estén completamente secas. De hecho, hay lechos de ríos vacíos que se han estimado secos durante hasta 120,000 años. Hay algunos lugares en el Desierto de Atacama que se cree que son el lugar natural en la Tierra con condiciones comparables a Marte. De hecho, la NASA ha hecho algún trabajo allí para ayudar a diseñar sondas marcianas. Han llegado a experimentar la búsqueda de la vida en las arenas del desierto de Atacama, utilizando técnicas que se espera que respondan definitivamente a la cuestión de la vida en Marte.

También hay formas de vida que son halófilos (Amantes de la sal). En la región del Medio Oriente del Mar Muerto, la mayoría de la vida no podría sobrevivir. Sin embargo, hay líquenes y vida celular que han adaptado su química para mantener su entorno interno de tal manera que prospere. Algunas de estas formas de vida realmente necesitan un ambiente con alto contenido de sal para vivir. Es difícil creer que un ambiente que puede curar un jamón sea en realidad un lugar cómodo para la vida y sin embargo es cierto.

Al igual que con los otros extremos que preservan los alimentos, la vida se ha encontrado en ambientes altamente ácidos y básicos, e incluso en presencia de radiactividad mil veces más alta que la que mataría a las formas de vida más duras y normales. Estas observaciones ciertamente han ampliado las expectativas de los científicos sobre el rango de entornos en los que la vida puede habitar con éxito.

Con el descubrimiento de estos extremófilos, los científicos han intensificado su búsqueda de los nichos que la vida puede ocupar en la Tierra. Hemos extraído vida de núcleos de pozos tomados a unos tres kilómetros bajo la superficie de la Tierra. La vida se ha encontrado flotando en el aire enrarecido de la estratosfera. Los microbios se han encontrado a una altura de hasta 15 kilómetros sobre el suelo. Este ambiente es extremadamente duro. La temperatura y la presión son muy bajas, el flujo de luz ultravioleta es muy alto y casi no hay agua. La supervivencia en este ambiente hostil inevitablemente plantea cuestiones de “panspermia”, que es la premisa de que la vida podría haber llegado a la Tierra desde algún otro cuerpo celeste… como Marte u otros. Si bien esto parece improbable, no está descartado. Pero la vida tenía que comenzar en alguna parte, por lo que las preguntas que hemos discutido aquí siguen siendo relevantes, incluso si la vida comenzó en otro lado. De interés para nosotros aquí es la comprensión de que algunas formas primitivas de vida pueden existir en un entorno que mataría a las criaturas que viven más cerca de la superficie de la Tierra. Sin embargo, esta forma primitiva de vida no sería un extraterrestre (Concepto ya explicado en otras entradas del Blog). Pero sí nos proporciona información adicional sobre cómo puede ser la vida basada en la Tierra, con nuestra bioquímica basada en el carbono y el agua.

¿Vida basada en el Silicio?

En la ciencia ficción, hay ciencia ficción suave y dura. En la dura, el escritor intenta avanzar en la línea argumental limitada por la ciencia más conocida de la época, mientras que, en la suave, se toman más libertades con la ciencia. En el caso de las historias sobre la vida extraterrestre, una alternativa común a nuestro tipo familiar de vida es una basada en el átomo de silicio. Los argumentos presentados anteriormente sobre las ventajas del carbono, específicamente los cuatro enlaces disponibles y la rica complejidad química que conlleva) son bastante convincentes, lo que sugiere que los cuatro enlaces disponibles son una condición necesaria de la vida compleja. De hecho, los químicos han catalogado más moléculas que involucran carbono que todas las moléculas conocidas que excluyen el carbono. Piénsalo. Si tomaste todos los elementos, excepto el carbono, e hiciste todos los compuestos conocidos, tendrías menos compuestos que los que se han encontrado y contienen carbono.

Teniendo en cuenta los beneficios de los cuatro enlaces, es por lo tanto natural que un escritor de ciencia ficción que quiere romper con la vida basada en el carbono invoque al silicio como el siguiente elemento base candidato para construir un ecosistema ficticio. Solo hay un problema: no es tan simple como eso.

Ya hemos notado la simple objeción de que, mientras exhalamos dióxido de carbono como un producto de desecho gaseoso, el dióxido de silicio es sólido y estamos más familiarizados con él como arena. Este hecho particular se notó al principio de la historia corta de 1934 de Stanley G. Weinbaum, A Martian Odissey, en la que describió una criatura marciana basada en silicio que excreta ladrillos cada diez minutos. Estos ladrillos fueron los productos de desecho de la respiración.

Sin embargo, los problemas con el silicio son mucho más profundos y fundamentales que esto. Mucho más dañinos son los problemas de silicio con su estabilidad en sus interacciones con otros átomos y la velocidad a la que el silicio interactúa químicamente.

Una característica muy importante de cómo los enlaces de carbono con otros elementos es que la fuerza de enlace entre dos átomos de carbono (C-C) es bastante similar a la de un enlace carbono-hidrógeno (C-H), así como carbono-oxígeno (C -O) y carbono-nitrógeno (C-N). Debido a esto, es enérgicamente bastante fácil para una reacción intercambiar un átomo y conectar otro. Desde el punto de vista de la energía, cuál de estos elementos participa en el enlace no importa demasiado y estos intercambios ocurren con bastante libertad.

Por el contrario, el silicio no tiene esta propiedad. Resulta que la unión de silicio-oxígeno (Si-O) es mucho más fuerte que con hidrógeno (Si-H), nitrógeno (Si-N) o incluso otros átomos de silicio (Si-Si). En consecuencia, el silicio se une fácilmente al oxígeno (que produce dióxido de silicio), y es muy difícil romper ese enlace y deslizarse en otro átomo.

Lo que hemos mencionado aquí es solo una característica de los enlaces interatómicos individuales. Cuando volvemos nuestra atención a los enlaces múltiples, el carbono vuelve a ser bastante superior. Resulta que un enlace doble de carbono consume aproximadamente el doble de energía que un enlace simple, mientras que un enlace triple consume aproximadamente tres veces más energía. No tenía por qué ser así. Los detalles de los enlaces múltiples son diferentes de los enlaces simples, y el carbono se puede considerar ‘suertudo’.

El silicio, en comparación, tiene un tiempo mucho más difícil para hacer enlaces dobles y triples. Esto tiene que ver con el tamaño y la forma de los átomos. Las imágenes de la quinta figura de esta entrada dan una impresión demasiado simplificada de la forma de los átomos. El silicio y el carbono realmente se ven como esferas con protuberancias que sobresalen de ellos, con los baches participando en los enlaces. Debido a que la esfera de silicio es más grande que la de carbono, y las protuberancias de silicio no son mucho más grandes que las de carbono, las protuberancias están más lejos entre dos átomos de silicio adyacentes. Esto hace que sea más difícil acercar las protuberancias a otros átomos para compartir electrones, lo que hace que un segundo enlace sea mucho más débil que el primero. En consecuencia, la fuerza de los dobles enlaces entre átomos de silicio adyacentes no es muy diferente de los enlaces de silicio individuales. Esto hace que la química compleja usando silicio sea mucho más difícil. Este punto se ilustra en la siguiente figura.

Finalmente, la facilidad con que pueden ocurrir las reacciones es mucho mayor con los átomos de silicio. Considere la posibilidad de una estufa de gas, inadvertidamente dejada encendida, por lo que el gas natural que contiene carbón llena la casa. El gas puede llenar la casa, pero no explotará sin una chispa para poner los eventos en movimiento. Sin embargo, un “gas natural de silicio” similar reaccionaría espontáneamente sin la chispa. Esta velocidad de reacción reduce el tiempo necesario para formar moléculas complejas.

Entonces, ¿esto significa que la vida basada en silicio es imposible? ¿Podría la gente del Planeta X tener una discusión sobre los beneficios de la vida basada en el silicio? Bueno, claro. No es como que los factores mencionados en esta entrada sean definitivos, ni debería pensar que hemos explorado exhaustivamente todas las opciones. Pero estos factores son sin duda razones poderosas para no pensar en la vida basada en el silicio como igualmente probable que en otros mundos cubiertos por la vida basada en el carbono. Incluso Carl Sagan afirmó que, aunque solo era un chauvinista del agua débil, era un gran chauvinista de carbono.

Por lo tanto, los científicos deben considerar la posibilidad de una vida extraterrestre basada en átomos distintos del carbono, pero no se considera altamente probable. Sin embargo, cuando hablamos de esta manera sobre la vida del silicio, debemos recordar que hemos estado hablando sobre la vida que evolucionó directamente de las sustancias no vivas. Hay otra forma de vida de silicio que debemos tener en cuenta.

Silicio de Segunda Generación

“La resistencia es inútil. Serás asimilado.” Esta es una de las frases de marca registrada de uno de los némesis de la humanidad en Star Trek: The Next Generation. Los Borg son cyborgs, que son una mezcla de implantes orgánicos (Es decir, blandos como nosotros) y cibernéticos, que obviamente incluyen metales y silicio. En la serie Beserker de Fred Saberhagen, las criaturas robóticas autorreplicantes vagaban por el cosmos con la intención de destruir la vida. Una computadora llamada HAL en 2001: A Space Odyssey se hizo consciente de sí misma y se volvió contra su tripulación. El epónimo Terminator es un robot consciente de sí mismo encargado de la exterminación de la humanidad. Los Cylons de Battlestar Galactica están en guerra con los humanos. Los Daleks del Dr. Who deambulan diciendo “Exterminar”. Las criaturas basadas en el silicio de la ciencia ficción a menudo son malos.

Uno puede encontrar muchos ejemplos de enemigos cibernéticos de la humanidad en la literatura de ciencia ficción. La trama es a menudo similar a la de Frankenstein, cuando una forma de vida artificial se sale de control y se vuelve contra su creador. Sin embargo, los organismos de esta forma deben considerarse vida en el sentido de cómo nos referimos a los extraterrestres. Estas criaturas cibernéticas (Ya sean enemigas o amigas) no habrían evolucionado directamente de la materia inanimada, pero deberíamos tenerlas en cuenta al considerar qué tipo de alienígenas podríamos encontrar algún día. De hecho, cuando uno considera una forma de vida de segunda generación, es decir, una que está cuidadosamente diseñada por una primera forma de vida inteligente (Donde por primera vez, me refiero a un tipo que ha evolucionado desde cero), muchas de las consideraciones enumeradas aquí son menos importante. Metales, silicio y otros elementos podrían ser partes esenciales de la vida creada. Incluso la vida basada en el carbono de segunda generación podría tener una bioquímica más compleja y eficiente.

Pero, realmente, la idea de una vida de segunda generación quizás no sea la primera preocupación de los científicos que buscan alienígenas en el universo. Sin embargo, si alguna vez aparecen naves espaciales alienígenas sobre las ciudades de la Tierra, probablemente sea mejor esperar que no estén en forma de grandes cubos. Ya sabes, por si acaso…

Para concluir por hoy

Si bien en esta entrada he tratado de describir las consideraciones más importantes en la creación de la vida, de ninguna manera debes pensar que lo que dije aquí es a prueba de todos los argumentos. Algunas de las cosas son bastante indiscutibles, por ejemplo, parece muy poco probable que el helio juegue un papel muy importante en la bioquímica de los extraterrestres. El helio simplemente no participa en la unión atómica. Además, existe una clara ventaja para el uso de carbono como elemento base. Ser capaz de crear muchos enlaces conduce a una química compleja y una biología correspondientemente diversa. También es cierto que sin la energía adecuada (Y una diferencia de energía explotable), la vida no puede existir.

Sin embargo, más allá de eso, es difícil decir algo definitivo. Una vez que uno supera las mínimas consideraciones químicas y físicas de la vida, la evolución es una poderosa herramienta de optimización. Los ciclos bioquímicos basados en la Tierra son extremadamente complejos, y es literalmente increíble que la bioquímica extraterrestre no sea tan complicada como diferente de las rutas observadas en la Tierra.

Aun así, sabemos lo suficiente sobre química para saber que algunas vías metabólicas posibles no pueden producir la misma cantidad de energía que otras. Esto establece algunos límites para los alienígenas que podamos encontrar. Sin embargo, cuando tenemos en cuenta que la vida puede existir en planetas con temperaturas o presiones muy diferentes de las que encontramos en la Tierra, las limitaciones no son tan absolutas como parece.

Lo que espero haber hecho es haberle dado la sensación de que no todas las ideas que puede encontrar en la ciencia ficción son posibles, por ejemplo, una nube de gas sensible es bastante difícil de imaginar. Aun así, el reino de lo posible es todavía bastante amplio. Los astrobiólogos definitivamente tienen un trabajo bastante complejo.

DEFINICIÓN Y ALCANCE DE LA TOXICOLOGÍA

La toxicología se puede definir como la rama de la ciencia que trata los venenos, y un veneno se puede definir como cualquier sustancia que causa un efecto dañino cuando se administra, ya sea por accidente o por diseño, a un organismo vivo. Por convención, la toxicología también incluye el estudio de los efectos nocivos causados por fenómenos físicos, como la radiación de diversos tipos y el ruido. En la práctica, sin embargo, existen muchas complicaciones más allá de estas definiciones simples, tanto para dar un significado más preciso a lo que constituye un veneno como para la medición de los efectos tóxicos. Las definiciones más amplias de toxicología, como “El estudio de la detección, ocurrencia, propiedades, efectos y regulación de sustancias tóxicas”, aunque son más descriptivas, no resuelven las dificultades. La toxicidad en sí misma rara vez puede definirse como un evento molecular único, sino más bien como una cascada de eventos que comienza con la exposición, avanza a través de la distribución y el metabolismo y termina con la interacción con macromoléculas celulares (Generalmente ADN o proteína) y la expresión de un punto final tóxico. Esta secuencia puede mitigarse mediante excreción y reparación. Es a las complicaciones, a la ciencia detrás de ellas y su resolución, que esta serie de entradas estarán dedicadas, particularmente al cómo y por qué ciertas sustancias causan interrupciones en los sistemas biológicos que resultan en efectos tóxicos. En conjunto, estas dificultades y su resolución circunscriben el perímetro de la ciencia de la toxicología.

El estudio de la toxicología sirve a la sociedad de muchas maneras, no solo para proteger a los humanos y el medioambiente de los efectos nocivos de los tóxicos sino también para facilitar el desarrollo de sustancias tóxicas más selectivas, como anticancerígenos y otros medicamentos y pesticidas clínicos.

El veneno es un concepto cuantitativo, casi cualquier sustancia es dañina en algunas dosis pero, al mismo tiempo, no tiene efectos nocivos en dosis más bajas. Entre estos dos límites existe un rango de posibles efectos, desde toxicidad crónica sutil a largo plazo hasta letalidad inmediata. El cloruro de vinilo se puede tomar como ejemplo. Es un potente hepatotóxico a altas dosis, un carcinógeno con un largo período de latencia en dosis más bajas, y aparentemente sin efecto a dosis muy bajas. Las drogas clínicas son ejemplos aún más conmovedores porque, aunque son terapéuticas y altamente beneficiosas en algunas dosis, no carecen de efectos secundarios perjudiciales y pueden ser letales a dosis más altas. La aspirina (ácido acetilsalicílico), por ejemplo, es un medicamento relativamente seguro en las dosis recomendadas y es tomado por millones de personas en todo el mundo. Al mismo tiempo, el uso crónico puede causar efectos nocivos sobre la mucosa gástrica y es mortal a una dosis de aproximadamente 0,2 a 0,5 g / kg. Aproximadamente el 15% de las muertes accidentales reportadas por envenenamiento en niños resultan de la ingestión de salicilatos, particularmente aspirina.

La importancia de la dosis está bien ilustrada por los metales que son esenciales en la dieta, pero son tóxicos en dosis más altas. Por lo tanto, el hierro, el cobre, el magnesio, el cobalto, el manganeso y el zinc pueden estar presentes en la dieta a un nivel (deficiencia) demasiado bajo, a un nivel apropiado (mantenimiento) o a un nivel demasiado alto (tóxico). La cuestión de las relaciones dosis-respuesta es fundamental para la toxicología (Lo platicaremos en la próxima entrada).

La definición de veneno o tóxico también implica un aspecto biológico cualitativo porque un compuesto, tóxico para una especie o cepa genética, puede ser relativamente inofensivo para otro. Por ejemplo, el tetracloruro de carbono, un potente hepatotóxico en muchas especies, es relativamente inofensivo para el pollo. Ciertas cepas de conejo pueden comer Belladonna con impunidad, mientras que otras no. Los compuestos pueden ser tóxicos en algunas circunstancias pero no en otras o, tal vez, tóxicos en combinación con otro compuesto pero no son tóxicos solos. Los sinergistas de insecticidas de metilendioxifenilo, tales como butóxido de piperonilo, son de baja toxicidad tanto para insectos como para mamíferos cuando se administran solos pero son, en virtud de su capacidad para inhibir enzimas metabolizadoras de xenobióticos, capaces de provocar aumentos dramáticos en la toxicidad de otros compuestos.

La medición de la toxicidad también es compleja. La toxicidad puede ser aguda o crónica, y puede variar de un órgano a otro, así como también con la edad, la genética, el sexo, la dieta, las condiciones fisiológicas o el estado de salud del organismo. A diferencia de los animales de experimentación, que son altamente endogámicos, la variación genética es un factor muy importante en la toxicidad humana ya que la población humana es altamente exogámica y muestra una amplia variación genética. Incluso la medida más simple de toxicidad, la LD50 (la dosis requerida para matar al 50% de una población en las condiciones establecidas) depende en gran medida del grado en que se controlan las variables anteriores. Los valores LD50, como resultado, varían notablemente de un laboratorio a otro.

La exposición de humanos y otros organismos a sustancias tóxicas puede ser resultado de muchas actividades: ingestión intencional, exposición ocupacional, exposición ambiental, así como intoxicación accidental e intencional (suicida u homicida).

La toxicidad de un compuesto en particular puede variar con el portal de entrada al cuerpo, ya sea a través del tubo digestivo, los pulmones o la piel. Los métodos experimentales de administración tales como la inyección también pueden dar resultados altamente variables; por lo tanto, la toxicidad de la inyección intravenosa (IV), intraperitoneal (IP), intramuscular (IM) o subcutánea (SC) de un compuesto dado puede ser bastante diferente. La toxicidad puede variar hasta diez veces con la vía de administración. Después de la exposición, existen múltiples rutas posibles de metabolismo, tanto de desintoxicación y activación, como múltiples puntos finales tóxicos.

Los intentos de definir el alcance de la toxicología, incluido el que sigue, deben tener en cuenta que las diversas subdisciplinas no son mutuamente excluyentes y con frecuencia son interdependientes. Debido a la superposición de los mecanismos, así como el uso y las clases químicas de sustancias tóxicas, no es posible la división clara en temas de igual extensión o importancia.

Se utilizan muchos términos especializados en las diversas subdisciplinas de toxicología, como se ilustra en el Dictionary of Toxicology, 2ª edición (Hodgson et al., 1998). Sin embargo, algunos términos son de particular importancia para la toxicología en general, más adelante compartiré un glosario al respecto.

A. Modos de acción tóxica. Esto incluye la consideración, en el nivel fundamental de órgano, célula y función molecular, de todos los eventos que conducen a la toxicidad en vivo: captación, distribución, metabolismo, modo de acción y excreción. El término mecanismo de acción tóxica ahora se usa más generalmente para describir un evento molecular importante en la cascada de eventos que conducen a la exposición a la toxicidad, como la inhibición de la acetilcolinesterasa en la toxicidad de los insecticidas organofosforados y carbamatos. Aspectos importantes incluyen los siguientes:

1. La toxicología bioquímica y molecular considera eventos a nivel bioquímico y molecular, incluyendo enzimas que metabolizan xenobióticos, generación de intermedios reactivos, interacción de xenobióticos o sus metabolitos con macromoléculas, expresión génica en el metabolismo y modos de acción y vías de señalización en acción tóxica.
2. La toxicología del comportamiento trata los efectos de los tóxicos en el comportamiento animal y humano, que es la expresión integrada final de la función nerviosa en el animal intacto. Esto involucra tanto al sistema nervioso periférico como central, así como a los efectos mediados por otros sistemas orgánicos, como las glándulas endocrinas.
3. La toxicología nutricional trata los efectos de la dieta sobre la expresión de la toxicidad y los mecanismos de estos efectos.
4. La carcinogénesis incluye los eventos químicos, bioquímicos y moleculares que conducen a la gran cantidad de efectos sobre el crecimiento celular conocidos colectivamente como cáncer.
5. La teratogénesis incluye los eventos químicos, bioquímicos y moleculares que conducen a efectos nocivos sobre el desarrollo.
6. La mutagénesis se relaciona con los efectos tóxicos sobre el material genético y la herencia de estos efectos.
7. La toxicidad de los órganos considera los efectos a nivel de la función del órgano (neurotoxicidad, hepatotoxicidad, nefrotoxicidad, etc.).

B. Medición de las sustancias tóxicas y su toxicidad. Estos aspectos importantes se refieren principalmente a la química analítica, el bioensayo y las matemáticas aplicadas; están diseñados para proporcionar la metodología para responder ciertas preguntas críticamente importantes. ¿Es probable que la sustancia sea tóxica? ¿Cuál es su identificación química? ¿Cuánto está presente? ¿Cómo podemos analizar su efecto tóxico y cuál es el nivel mínimo en el que se puede detectar este efecto tóxico? Se incluyen una serie de campos importantes:

1. La toxicología analítica es una rama de la química analítica relacionada con la identificación y el análisis de sustancias químicas tóxicas y sus metabolitos en materiales biológicos y ambientales.
2. Las pruebas de toxicidad implican el uso de sistemas vivos para estimar los efectos tóxicos. Abarca toda la gama, desde pruebas de genotoxicidad a corto plazo, como la prueba de Ames y las técnicas de cultivo celular, hasta el uso de animales intactos para una variedad de pruebas desde la toxicidad aguda hasta la toxicidad crónica de por vida. Aunque el término “bioensayo” se usa de manera adecuada solo para describir el uso de un organismo vivo para cuantificar la cantidad de un tóxico particular presente, se usa con frecuencia para describir cualquier prueba de toxicidad in vivo.
3. La patología toxicológica es la rama de la patología que se ocupa de los efectos de los agentes tóxicos que se manifiestan como cambios en la morfología subcelular, celular, tisular u orgánica.
4. Los estudios de estructura-actividad se refieren a la relación entre las propiedades químicas y físicas de un producto químico y la toxicidad y, particularmente, el uso de tales relaciones como predictores de toxicidad.
5. Las biomatemáticas y la estadística se relacionan con muchas áreas de la toxicología. Se ocupan del análisis de datos, la determinación de la importancia y la formulación de estimaciones de riesgo y modelos predictivos.
6. La epidemiología, tal como se aplica a la toxicología, es de gran importancia, ya que se ocupa de la relación entre la exposición química y la enfermedad humana en poblaciones reales en lugar de en entornos experimentales.

C. Toxicología Aplicada. Esto incluye los diversos aspectos de la toxicología tal como se aplican en el campo o el desarrollo de una nueva metodología o nuevos tóxicos selectivos para su aplicación temprana en el campo.

1. La toxicología clínica es el diagnóstico y el tratamiento del envenenamiento humano.
2. La toxicología veterinaria es el diagnóstico y tratamiento de intoxicaciones en animales que no sean humanos, en particular el ganado y los animales de compañía, pero que no excluyen las especies salvajes. Otras preocupaciones importantes de la toxicología veterinaria son la posible transmisión de toxinas a la población humana en la carne, el pescado, la leche y otros alimentos, así como el cuidado y el tratamiento ético de los animales de experimentación.
3. La toxicología forense se refiere a los aspectos médico-legales, incluida la detección de venenos en muestras clínicas y de otro tipo.
4. La toxicología ambiental se ocupa del movimiento de sustancias tóxicas y sus metabolitos y productos de degradación en el medio ambiente y en las cadenas alimentarias y con el efecto de dichos contaminantes en las personas y, especialmente, en las poblaciones. Debido a la gran cantidad de sustancias químicas industriales y las posibilidades de exposición, así como al mosaico de leyes superpuestas que rigen dicha exposición, esta área de toxicología aplicada está bien desarrollada.
5. La toxicología industrial es un área específica de toxicología ambiental que se ocupa del entorno de trabajo y constituye una parte importante de la higiene industrial.

D. Clases de uso de sustancias químicas. Esto incluye los aspectos toxicológicos del desarrollo de nuevos productos químicos para uso comercial. En algunas de estas clases de uso, la toxicidad, al menos para algunos organismos, es un rasgo deseable; en otros, es un efecto secundario indeseable. Las clases de uso no están compuestas enteramente de productos químicos sintéticos; muchos productos naturales se aíslan y se utilizan con fines comerciales y de otro tipo, y deben someterse a las mismas pruebas de toxicidad que las que se requieren para los productos químicos sintéticos. Los ejemplos de tales productos naturales incluyen el insecticida, la piretrina, las drogas clínicas, y las drogas de abuso, como la cocaína.

1. Los productos químicos agrícolas incluyen muchos compuestos, como insecticidas, herbicidas, fungicidas y rodenticidas, en los que la toxicidad para el organismo objetivo es una cualidad deseada, mientras que la toxicidad para las “especies no objetivo” debe evitarse. El desarrollo de tales sustancias químicas selectivamente tóxicas es uno de los papeles aplicados de la toxicología comparativa.
2. Las drogas clínicas son propiamente de la química farmacéutica y la farmacología. Sin embargo, los efectos secundarios tóxicos y las pruebas para ellos claramente caen dentro de la ciencia de la toxicología.
3. Las drogas de abuso son productos químicos que se toman con fines psicológicos u otros efectos, y pueden causar dependencia y toxicidad. Muchos de estos son ilegales, pero algunos son de importancia clínica cuando se usan correctamente.
4. Los aditivos alimentarios solo preocupan a los toxicólogos cuando son tóxicos o se someten a pruebas de posible toxicidad.
5. Los productos químicos industriales son tan numerosos que someterlos a pruebas de toxicidad o controlar la exposición a aquellos que se sabe que son tóxicos es una gran área de actividad toxicológica.
6. Las sustancias de origen natural incluyen muchas fitotoxinas, micotoxinas y minerales, todos ellos presentes en el medio ambiente. El uso recientemente ampliado y ahora extenso de remedios herbales y suplementos dietéticos se ha convertido en motivo de preocupación para toxicólogos y reguladores. No solo su eficacia es frecuentemente dudosa, sino que su toxicidad potencial es en gran medida desconocida.
7. Los productos de combustión no son una clase de uso adecuada, pero son una clase amplia e importante de sustancias tóxicas, generadas principalmente a partir de combustibles y otros productos químicos industriales.

E. Toxicidad Regulada. Estos aspectos, relacionados con la formulación de leyes y reglamentos autorizados por las leyes, tienen la intención de minimizar el efecto de los químicos tóxicos en la salud humana y el medio ambiente.

1. Los aspectos legales son la formulación de leyes y reglamentos y su aplicación. En los Estados Unidos de America, la aplicación cae bajo las agencias del gobierno como la Agencia de Protección Ambiental (EPA), la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) y la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA). Existen agencias gubernamentales similares en muchos otros países (En México tenemos a la Secretaría de Salud, COFEPRIS, SEMARNAT, SAGARPA, por citar algunas).
2. La evaluación de riesgos es la definición de riesgos, riesgos potenciales y las ecuaciones de riesgo-beneficio necesarias para la regulación de sustancias tóxicas. La evaluación del riesgo es seguida lógicamente por la comunicación de riesgos y la gestión del riesgo.

RELACIÓN DE LA TOXICOLOGÍA CON OTRAS CIENCIAS

La toxicología es una ciencia altamente ecléctica y la actividad humana se basa y contribuye a un amplio espectro de otras ciencias y actividades humanas. En un extremo del espectro están aquellas ciencias que aportan sus métodos y conceptos filosóficos para atender las necesidades de los toxicólogos, ya sea en la investigación o en la aplicación de toxicología a los asuntos humanos. En el otro extremo del espectro están aquellas ciencias a las que contribuye la toxicología.

En el primer grupo, la química, la bioquímica, la patología, la fisiología, la epidemiología, la inmunología, la ecología y la bio-matemática han sido importantes durante mucho tiempo, mientras que la biología molecular, en las últimas dos o tres décadas, ha contribuido a avances dramáticos en toxicología.

En el grupo de ciencias al que contribuye la toxicología de manera significativa se encuentran aspectos tales como la medicina forense, la toxicología clínica, la farmacia y la farmacología, la salud pública y la higiene industrial. La toxicología también contribuye de manera importante a la medicina veterinaria y a aspectos de la agricultura como el desarrollo y el uso seguro de productos químicos agrícolas. Las contribuciones de la toxicología a los estudios ambientales se han vuelto cada vez más importantes en los últimos años.

Claramente, la toxicología es, por excelencia, una ciencia aplicada, dedicada a mejorar la calidad de vida y la protección del medioambiente. También es mucho más.

Frecuentemente, la perturbación de los procesos de vida normales por químicos tóxicos nos permite aprender más sobre los procesos de la vida en sí mismos. El uso de dinitrofenol y otros agentes desacopladores para estudiar la fosforilación oxidativa y el uso de α-amanitina para estudiar ARN polimerasas son solo dos de muchos ejemplos. El campo de la toxicología se ha expandido enormemente en las últimas décadas, tanto en número de toxicólogos como en conocimiento acumulado. Esta expansión ha traído un cambio de una ciencia principalmente descriptiva a una que utiliza una amplia gama de metodología para estudiar los mecanismos implicados en los eventos tóxicos.

UNA BREVE HISTORIA DE LA TOXICOLOGÍA

Gran parte de la historia inicial de la toxicología se ha perdido y la parte que ha sobrevivido tiene una importancia casi incidental en los manuscritos que tratan principalmente con la medicina. Algunos, sin embargo, tratan más específicamente de acciones tóxicas o con el uso de venenos para la ejecución judicial, el suicidio o el asesinato político. Independientemente de la escasez del registro inicial, y dada la necesidad de que las personas eviten animales y plantas tóxicas, la toxicología debe clasificarse como una de las ciencias prácticas más antiguas.

El papiro egipcio, Ebers, que data de alrededor de 1500 antes de nuestra era, debe figurar como la farmacopea más antigua que sobrevivió, y las obras médicas supervivientes de Hipócrates, Aristóteles y Teofrasto, publicadas durante el período 400 a 250 antes de nuestra era, incluyen algunas referencias a venenos. El primer poeta griego Nicander trata la toxicología, en dos obras poéticas, toxinas animales (Theriaca) y antídotos contra toxinas de plantas y animales (Alexipharmaca). El primer intento sobreviviente de clasificar las plantas de acuerdo con sus efectos tóxicos y terapéuticos es el de Dioscórides, un griego empleado por el emperador romano Nerón alrededor del año 50 de nuestra era.

Parece que hubo pocos avances en medicina o toxicología entre Galeno (año 131-200) y Paracelsus (1493-1541). Fue este último quien, a pesar de la frecuente confusión entre los hechos y el misticismo, sentó las bases para el posterior desarrollo de la toxicología moderna al reconocer la importancia de la relación dosis-respuesta. Su famosa declaración: “Todas las sustancias son venenos; no hay ninguno que no sea veneno. La dosis correcta es la diferencia entre un veneno y un remedio”, resume sucintamente ese concepto. Su creencia en el valor de la experimentación también fue una ruptura con la tradición anterior.

Hubo algunos desarrollos importantes durante el siglo dieciocho. Probablemente la más conocida sea la publicación de las Enfermedades de los Trabajadores de Ramazini en 1700, que lo llevó a ser reconocido como el padre de la medicina del trabajo. La correlación entre la ocupación de barridos de chimenea y el cáncer de escroto por Percival Pott en 1775 es casi igual de conocida, aunque fue prefigurada por la correlación de Hill de cáncer nasal y el uso de tabaco en 1761.

Orfila, un español que trabajaba en la Universidad de París a principios del siglo XIX, generalmente es considerado el padre de la toxicología moderna. Identificó claramente la toxicología como una ciencia separada y, en 1815, publicó el primer libro dedicado exclusivamente a la toxicología. Una traducción al inglés en 1817, se tituló Un Sistema General de Toxicología o, Un Tratado sobre Venenos, Encontrado en los Reinos Mineral, Vegetal y Animal, Considerado en sus Relaciones con Fisiología, Patología y Jurisprudencia Médica. Los trabajadores de finales del siglo XIX que produjeron tratados sobre toxicología incluyen a Christian, Kobert y Lewin. El reconocimiento del sitio de acción del curare por Claude Bernard (1813-1878) comenzó el estudio moderno de los mecanismos de la acción tóxica.

Desde entonces, los avances han sido numerosos, demasiado numerosos para enumerar en detalle. Han aumentado nuestro conocimiento sobre la química de los venenos, el tratamiento de la intoxicación, el análisis de tóxicos y toxicidad, los modos de acción tóxica y los procesos de desintoxicación, así como los eventos moleculares específicos en el proceso de envenenamiento.

Con la publicación de su controvertido libro, The Silent Spring, en 1962, Rachel Carson se convirtió en una influencia importante para iniciar la era moderna de la toxicología ambiental. Su libro hizo hincapié en detener el uso generalizado e indiscriminado de plaguicidas y otros productos químicos y abogó por patrones de uso basados en la ecología sana.

Aunque a veces es impreciso y con argumentos a menudo basados en evidencia francamente anecdótica, a menudo se le atribuye a su libro el catalizador que llevó al establecimiento de la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. Y es considerada por muchos como la madre del movimiento ecologista.

Sin embargo, está claro que desde la década de 1960 la toxicología ha entrado en una fase de rápido desarrollo y ha pasado de ser una ciencia descriptiva a una en la que generalmente se reconoce la importancia de los mecanismos de acción tóxica. Desde la década de 1970, con un mayor énfasis en el uso de las técnicas de biología molecular, el ritmo del cambio ha aumentado aún más, y se han logrado avances significativos en muchas áreas, incluida la carcinogénesis química y el metabolismo de los xenobióticos, entre muchos otros.

Referencias

Ebers papyrus

Theriaca et Alexipharmaca

Diseases of Workers (Work By Ramazzini)

A General System of Toxicology or, A Treatise on Poisons, Found in the Mineral, Vegetable and Animal Kingdoms, Considered in Their Relations with Physiology, Pathology and Medical Jurisprudence.

MP Orfila.

The Silent Spring

Rachel Carson

En las entradas previas, hemos estado discutiendo la historia de la visión de los alienígenas de la humanidad. Si es fácil ver cómo nuestros ancestros podrían haber estado interesados en el tema, es igualmente fácil ver porqué la idea continúa fascinándonos. La cuestión de si estamos solos en el universo es uno de los misterios más convincentes de todos. A partir de esta entrada, exploraremos nuestro pensamiento moderno y científico. Si alguna vez conocemos a un extraterrestre ¿Cómo se verá? ¿Podemos explorar empíricamente las posibilidades?

Si vamos a hablar en serio sobre extraterrestres, quizás el mejor lugar para comenzar es visitarlos en su casa. Déjame llevarte a un mundo nunca antes visto por los ojos humanos. Adelante, mira a tu alrededor. Mientras tanto, permítanme ser guía turístico y decirte lo que estás viendo.

No hay árboles en esta tierra alienígena. Hay plantas, o al menos cosas que parecen plantas, pero no se parecen a nada que hayas visto. A tu izquierda, una arboleda, de inusuales frondas esmeraldas se balancean suavemente, elevándose por encima de ti, como docenas de cintas verdes podrían verse si se movieran con la brisa. Ocasionalmente, susurros de algo que posiblemente se mueve a través de ellos sin ser visto.

Esas son las criaturas más familiares de las plantas. A la derecha, un crecimiento peculiar tiene un parecido pasajero a una zanahoria, despojado de su vegetación y equilibrado precariamente, con nada más que la punta delgada atrapada en el suelo. Solo la forma es similar a la zanahoria, ya que el color y la textura se ven como una fresa pálida y el racimo de espigas garantiza que ningún conejo se las va a comer.

Otras plantas son aún más extrañas. Una se parece a un cactus, excepto que tiene manchas como las de las jirafas y está rematado por lo que podrían ser tentáculos, siete apéndices que desconocemos si son peligrosos o no.

La vida vegetal no es familiar, pero la vida animal es francamente extraña. El misterio del temblor de las plantas verdes de la cinta se resuelve cuando una criatura verdaderamente extraña asoma la nariz desde la maleza.

Por supuesto, “nariz” es solo un prejuicio de tus experiencias terrenales. A medida que la criatura emerge aún más, se revela su verdadera forma. Tal vez 15 o 20 centímetros de largo, el animal se ve como un gusano gordo, caminando sobre siete pares de piernas largas, inflexibles, como un dragón chino sobre muchos zancos. Brotando de su espalda hay catorce espinas largas y de aspecto peligroso, una clara señal de que algo piensa en este animal como almuerzo.

Más cerca de ti, el suelo está cubierto de arena blanca y limpia. Una pequeña criatura quitinosa corretea alrededor de tus pies, tal vez pastando o posiblemente solo dando un paseo. Parece un cangrejo de herradura sin cola, o tal vez solo un enorme escarabajo, con una espalda segmentada y muchas patas. Después de morderse los dedos de una pata por un momento o dos, reanuda su viaje errático. Tus ojos lo siguen mientras se aleja.

La luz del sol es familiar al menos. La brillante luz amarilla y blanca brilla desde un cielo azul claro, sin marcas de nubes. Una sombra te sobrevuela, una, dos veces, y cuando miras hacia arriba para ver la fuente, hay un destello en la esquina de tu ojo y escuchas un chillido en el suelo en la distancia frente a ti.

Mirando en esa dirección, se revela la fuente de la sombra. Elevándose sobre el suelo en un remolino de arena hay una criatura grande, alienígena, de color gris arenoso, con ojos saltones que parecen champiñones negros brillantes en tallos rechonchos. Los dos troncos articulados que salen de su cara sostienen a la desventurada criatura escarabajo que viste antes. El cazador es una masa sólida, con volantes en ambos lados, un poco como los que puedes ver en las caderas de un niño de kínder cuando sumerge su primer dedo del pie del verano en la piscina. El depredador se mueve ondulando sus lados como una sepia, con un movimiento suave y fascinante, arrastrando a su infortunada presa. La muerte ha llegado a este mundo extraño.

La escena que pinté aquí definitivamente nunca ha sido vista por los ojos humanos, pero no es ficción. Aunque mi elección de la coloración de las plantas y criaturas surgió de nuestras mejores conjeturas científicas en lugar de conocimiento, la escena que pinté para ti proviene de la historia antigua de la Tierra, debajo de los mares poco profundos del período Cámbrico. Las plantas, tal como las concebimos, aún no habían evolucionado, aunque las algas unicelulares se habían unido en estructuras parecidas a plantas, y las esponjas y los corales de la época podrían haber parecido vegetación al ojo moderno. El escarabajo articulado es un trilobite, del cual había muchas especies individuales, mientras que el gusano de catorce patas que lleva espinas se llama Hallucigenia. El temible depredador del océano temprano con dos troncos como un elefante gemelo siamés era Anomalocaris y podía crecer hasta 1 metro de largo o quizás más.

 La biota de la era Cámbrica se conserva en la formación Burgess Shale, ubicada en las Montañas Rocosas canadienses en Columbia Británica, así como en otros lugares del mundo. Contiene muchas criaturas que son tan extrañas como cualquier extraterrestre encontrado en la ciencia ficción. Opabinia (Con su cuerpo articulado, cinco ojos, cola como un avión de combate moderno y pinzas con forma de garra que se extienden sobre un sinuoso apéndice de serpiente, tan largo como el resto del cuerpo) no se vea en absoluto fuera de lugar en el próximo éxito de taquilla de Hollywood, en un planeta que gira alrededor de un sol lejano.

Esta no es una entrada sobre los orígenes de la vida y la evolución que causó la diversidad que hemos visto en los últimos 500 millones de años. Sin embargo, la Tierra es el único planeta en el universo en el que estamos seguros de que existe la vida (Y tenemos evidencia de eso). Si bien es probable que la vida extraterrestre sea totalmente diferente de la vida basada en la Tierra, comprender el alcance de las formas de vida que ha existido en la Tierra es el primer paso en nuestra exploración de lo que posiblemente podamos encontrar “allá afuera”. Una cosa que quiero para dejar en claro es que, por mucho que ame el programa de televisión Star Trek y sus productos derivados, así como la saga de Star Wars, pintan un universo totalmente improbable. Impulsados por la necesidad pragmática de tener personajes interpretados por actores humanos, las razas en ese universo son abrumadoramente humanoides. Las posibilidades son esencialmente cero de que los alienígenas que algún día podamos encontrar en nuestra exploración del cosmos nos resulten tan familiares. Nuestra visita a la prehistoria nos da una leve pista de lo extraño que podría ser un mundo extraño.

Lecciones de la Vida Terrestre

Desde antes de los días de Linneo, los científicos han clasificado las formas de vida en diferentes categorías. Inicialmente había tres clases, esencialmente animales, vegetales y minerales (aunque la clase mineral se eliminó rápidamente). Esta clasificación temprana resultó ser demasiado limitada para organizar la asombrosa variedad de tipos de vida que se ha descubierto. Actualmente hay un par de sistemas taxonómicos en uso que, para los fines de nuestra discusión, no son muy diferentes (sin importar qué tan apasionadamente los diversos proponentes los debatan).

Los biólogos clasifican a los seres vivos según sus características. Las características definitorias pueden ser genéticas o por forma, y los dos sistemas tienen una superposición considerable, aunque no completa.

Como ilustración, ofrezco un esquema de clasificación popular. En el nivel más alto están los dominios, que distinguen la vida en Bacteria, Archaea y Eukarya. Los primeros dos se agrupan como procariotas, lo que significa que sus células no tienen un núcleo. Eukarya solo quiere decir que las células del organismo tienen un núcleo. Incluye los tipos de vida que ves cuando miras por la ventana.

Las plantas, los animales y los hongos son cada uno un reino diferente dentro del dominio Eukarya. Estos reinos se subdividen en phyla, clases, órdenes, familias, géneros y especies. Solo para darle una idea de cómo cada nivel distingue entre las alternativas, podemos ver cómo se clasifica nuestra propia especie humana. Comenzando con nuestra ubicación en el reino Animal, entonces pertenecemos al phylum de Chordata (Lo que indica que tenemos un canal hueco a través del cual pueden pasar los nervios, esencialmente la médula espinal). La siguiente subdivisión es la clase, con nuestro ser siendo un miembro de la clase Mammalia. Esto significa (Entre otras cosas) que somos vertebrados con sangre caliente, que tienen cabello y hembras que producen leche. Esta clasificación es seguida por nuestra membresía en el orden Primates y luego la familia Hominidae y finalmente un género y especie de Homo sapiens.

Dado que estamos preocupados con un amplio barrido a medida que investigamos los tipos de cuerpos, los detalles de estas últimas distinciones no son tan interesantes para nosotros. Cualquier biólogo que se precie se avergonzaría de esta descripción arrogante de un intrincado sistema, ganado duramente por siglos de esfuerzo. Y deberían. La laboriosa interconexión de las especies del mundo, encontrar cuál encaja aquí y cuál es la que está allí, es un logro maravilloso. Ciertamente, haber entendido el tapiz de la vida y cómo las especies llegan a existir y a vivir y morir tiene que ser uno de los logros más exitosos de la ciencia. Cuando uno incluye el trabajo genético más reciente, uno no puede evitar quedarse asombrado por la historia de la vida en este planeta y más aún por el hecho de que la humanidad ha sido capaz de descubrir gran parte de ella.

Sin embargo, no aspiramos a nada tan grandioso aquí. Estamos interesados en extraterrestres, no en la vida alienígena per se. Recordemos que, en nuestro contexto, “Extraterrestre” (Denotado con la letra mayúscula distintiva) significa una criatura que puede diseñar, construir y volar una nave espacial y con quien, en principio, la humanidad podría algún día competir por la dominación galáctica. No es crítico que los niveles tecnológicos sean comparables, ni es crítico que realmente construyan una nave espacial. Las criaturas que vuelan OVNIS a la Tierra para invadir son un ejemplo indiscutible de lo que queremos decir con Extraterrestres, pero también lo son los Na’vi del Avatar de James Cameron. Por lo tanto, los alienígenas deben ser móviles, inteligentes y capaces de manipular el mundo que los rodea. En principio, deben ser capaces de pilotar una nave espacial. No es suficiente simplemente ser una vida que evolucionó en un planeta diferente.

Entonces no necesitamos saber sobre el equivalente de un chimpancé alienígena, ni necesitamos saber si el planeta alienígena tiene una criatura como un calamar. Lo que queremos saber es cuándo encontramos una forma de vida extraterrestre, ¿Cuáles son los rangos de formas posibles que puede tomar? Para eso, debemos considerar preguntas mucho más amplias. ¿Cuál es la estructura esquelética del Extraterrestre? ¿Tiene un endoesqueleto como nosotros o un exoesqueleto como una langosta? ¿Es de sangre caliente o sangre fría? ¿Tiene géneros distintos y cuántos? Es la respuesta a consultas como esta que esperamos explorar estudiando la vida basada en la Tierra.

Después de todo, sabemos en la Tierra que hay muchas respuestas a este tipo de preguntas. Si bien es probable que los Extraterrestres sean muy diferentes en detalle, podemos aprender mucho sobre lo que es posible simplemente mirando a nuestro alrededor.

Entonces comenzamos nuestra investigación estudiando los dominios y reinos. De los tres dominios, pospondremos la discusión de las Archaea hasta el próximo capítulo. La vida de Archaea utiliza elecciones metabólicas radicalmente diferentes y pertenece adecuadamente a una discusión sobre la vida que existe en condiciones muy diferentes a las que conocemos.

El primero de los dominios que discutiremos es Bacterias, que generalmente son unicelulares y no tienen un núcleo. ¿Podrían los Extraterrestres ser formados por bacterias evolucionadas? (Y con esto me refiero a formar vida multicelular usando células que tienen la estructura de bacterias.) Probablemente la respuesta sea no. Es una cuestión de energía. La energía se forma en las paredes celulares, y la estructura de las bacterias tiene una composición celular mucho menos compleja. Esto da como resultado una cantidad mucho menor de energía disponible para la célula para hacer todo tipo de cosas que tendrían que hacerse para formar un Extraterrestre inteligente. A pesar de que las bacterias se pueden unir para trabajar en cooperación, esta forma de vida en particular no genera suficiente energía como para ser un bloque de construcción viable para un Extraterrestre.

De hecho, este es un buen momento para observar lo que es necesario para decidir si un plan corporal particular o enfoque bioquímico es un candidato creíble para hacer alienígenas. La consideración más básica es la energía. La evolución y el medio ambiente pueden y ejercen una fuerte presión para dar forma a la dirección que sigue la vida, pero una variación como esa solo puede ocurrir si hay suficiente energía disponible. Si no hay suficiente energía para hacer algo, no sucederá. Es un poco como los autos. Hay modelos Ts y jalopies y Ferraris. Los diseñadores de automóviles han creado una gran variedad de diferentes tipos de automóviles.

Sin embargo, una cosa común a todos ellos es la necesidad de una fuente de energía. Al pensar en la vida en la Tierra y cómo podría o no haber evolucionado en diferentes condiciones en un Extraterrestre inteligente, debemos tener en cuenta la cuestión de las limitaciones de energía y los automóviles. Hay muchos diseños de automóviles y posibles fuentes de energía (Por ejemplo, gasolina, etanol, eólica, solar, nuclear, etc.), pero un automóvil necesita algún tipo de energía para funcionar. Sin energía significa que no hay movimiento.

Entonces, si la fuente de energía es simplemente demasiado pequeña para evolucionar el tipo de propiedades que necesita un Extraterrestre, por ejemplo, la inteligencia, la movilidad y la capacidad de manipular la tecnología, entonces es imposible que exista ese Extraterrestre en particular.

Eukarya

Dado que los mecanismos de generación de energía de las bacterias terrestres son simplemente demasiado bajos para evolucionar a un Extraterrestre, volvemos nuestra atención a Eukarya. Los eucariotas son tipos de células más complejas que las bacterias.

Estas células contienen dentro de ellas incluso estructuras más pequeñas, ellas mismas incrustadas en las membranas. La característica central de Eukaryotes es el núcleo que les da su nombre, que proviene del griego eu (bueno) y karyon (kernel). Los eucariotas contienen otros orgánulos que son la fuente de la energía en las células. Las mitocondrias son los orgánulos que proporcionan energía a las células animales, mientras que los cloroplastos proporcionan energía a las plantas. Existe un vasto cuerpo de conocimientos sobre la forma y la función de la vida eucariota, y solo lo tocaremos de la manera más leve posible, sumergiéndonos en los detalles solo cuando sea absolutamente necesario. Es importante recordar que los detalles de Eukarya no son cruciales. Sin embargo, las capacidades energéticas potenciadas de Eukarya sí lo son.

Como sabemos que la Eukarya terrenal puede generar energía adecuada, es valioso explorar este tipo de vida un poco más profundo. Los eucariotas se dividen en cuatro reinos.

Son los tres que se mencionaron anteriormente, los animales, las plantas y los hongos, junto con los protistas. Comprendemos intuitivamente los primeros tres de nuestras experiencias comunes. Protista es una especie de categoría global de organismos que no encajan en los primeros tres. Los protistas tienden a ser criaturas unicelulares y, superficialmente, parecen bastante similares entre sí. De hecho, fue solo a principios de la década de 1980 cuando se comenzó a apreciar la diversidad de protistas. La comprensión de las interconexiones evolutivas de los protistas es un área activa de investigación, pero su naturaleza unicelular los hace inadecuados para crear alienígenas. Para la vida multicelular, debemos dirigir nuestra atención a los hongos, las plantas y los animales.

Fungi

Debido a su parecido superficial con las plantas, los hongos se clasificaron originalmente simplemente como parte del reino vegetal. Un estudio adicional reveló diferencias considerables; por ejemplo, no realizan fotosíntesis y sus paredes celulares pueden contener quitina en lugar de celulosa de plantas. La quitina es el material que forma el exoesqueleto de muchos artrópodos e insectos. De hecho, el trabajo genético reciente ha revelado que los hongos están más estrechamente relacionados con los animales que con las plantas, aunque en realidad son un primo lejano. A diferencia de las plantas, los hongos se alimentan de otras cosas.

Entonces, con respecto a nuestra pregunta, ¿es probable que los hongos hayan evolucionado hasta convertirse en Extraterrestres? La respuesta a esto es no. Los hongos obtienen su energía de métodos muy pobres en energía. Simplemente no hay suficiente energía disponible para que los hongos puedan adaptar los comportamientos necesarios para ser un Extraterrestre inteligente.

Plantas

La pregunta no es tan clara a priori cuando uno considera las plantas. El tipo de Extraterrestre del que estamos hablando tendrá que moverse de alguna manera, y las plantas generalmente son inmóviles. Sin embargo, la literatura de ciencia ficción y fantasía abunda en ejemplos de plantas en movimiento, desde la planta “Feed me Seymour” en Little Shop of Horrors, pasando por los Ent de Tolkien, hasta la sapiencia de Whimping Willow of Harry Potter, los Triffids de The Day of the Triffids. y el monstruo de The Thing from Another World. ¿Es posible una planta móvil?

El reino de las plantas es excesivamente rico, lleno de secuoyas imponentes, dientes de león molestos, cactus espinosos y otras que ondean lánguidamente. La variedad de planes corporales es bastante diversa. ¿Seguramente el movimiento ha evolucionado en algún lugar en el pasado? ¿Cuenta la capacidad fototrópica de las plantas para moverse hacia ambientes soleados? ¿O el repentino chasquido del Venus Atrapa Moscas? ¿Podrían estos comportamientos simples evolucionar hacia una movilidad más energética?

Creo que la respuesta a estas preguntas es bastante clara y puede responderse con argumentos energéticos. Pero antes de discutir eso, necesitamos hablar un poco sobre las diferencias entre las plantas y los animales (que sabemos que podrían evolucionar a un Extraterrestre). Ambos son eucariotas, con un núcleo. Las plantas tienen una pared celular, típicamente hecha de celulosa, que les da a las plantas su estructura en ausencia de esqueletos. Por el contrario, los animales tienen una membrana celular. Las plantas son autótrofos, lo que significa que producen su propia energía, mientras que los animales son heterótrofos, lo que significa que consumen energía de las plantas y otros animales y la adaptan a sus necesidades. La fuente de poder de los animales son sus mitocondrias, que son estructuras diminutas dentro de la célula, mientras que la fuente correspondiente para las plantas son objetos similares llamados cloroplastos. Los cloroplastos son estructuras dentro de las células vegetales en las que se produce la fotosíntesis, convirtiendo la luz en energía metabólicamente útil. Los cloroplastos contienen la clorofila que da a las plantas su característico color verde.

¿Las plantas carnívoras nos dicen algo? Si las plantas pueden comer animales o insectos, seguramente podemos creer que las plantas más extravagantes y ficticias son al menos posibles. En realidad, podría sorprenderle saber que Venus Atrapa Moscas y otras plantas similares no obtienen energía de sus presas. Solo obtienen nutrientes, a diferencia de otras plantas, que extraen nutrientes a través de sus raíces. De hecho, casi todas las plantas carnívoras han evolucionado para vivir en ambientes de nutrientes extremadamente bajos. Si estas plantas se mueven a un ambiente más rico en nutrientes, generalmente mueren. El calcio del agua del grifo común puede matar a la Venus Atrapa Moscas… Esencialmente porque la planta agarra y almacena los minerales que necesita como una persona hambrienta puede atragantarse con el cerdo asado que encuentra en un luau abandonado.

Pero las plantas carnívoras son bastante raras. Del medio millón de especies de plantas, solo unos pocos cientos son carnívoros. Esto se debe a que el enfoque principal de toda la vida es adquirir la energía suficiente para reproducirse.

Dado que las partes de las plantas involucradas en la depredación son recolectores pobres de energía, la planta paga un precio al convertir las hojas (colectores de energía solar) en otros usos. Esencialmente, estas plantas evolucionan de esta manera por necesidad. Al igual que los cactus tienen especializaciones inusuales para vivir en un lugar con muy poco acceso al agua; las plantas carnívoras han desarrollado sus capacidades únicas para existir en un “desierto de nutrientes”.

Para que las plantas evolucionen y tengan propiedades parecidas a las de los animales, necesitarían obtener un sistema nervioso, capacidad sensorial y movilidad. Esto requiere una gran cantidad de energía. Como las plantas solo obtienen su energía de la luz solar, podemos hacer algunas estimaciones rápidas de cuánta luz solar es necesaria para alimentar a un humano. No es que un Extraterrestre debe ser humano, pero da una idea de los tipos de requisitos de energía que son necesarios para una criatura “como nosotros”.

El uso de energía en reposo de un ser humano adulto es de aproximadamente 60 vatios, aproximadamente el de un foco incandescente ordinario. Eso solo está ahí sentado, sin hacer otra cosa que latir tu corazón, llenar y vaciar los pulmones, y todos esos órganos blandos en tu sección media haciendo las cosas que hacen para sobrevivir el día; levantarse y moverse requiere aún más energía.

Entonces, ¿cuánta luz solar se necesita para alimentar una papa promedio? La cantidad de luz solar que golpea la superficie de la Tierra en el ecuador es de aproximadamente 1000 vatios por cada metro cuadrado (suponiendo que el receptor de energía siempre golpea la cara del sol). Así que eso significaría que nuestro hipotético, Extraterrestre ecuatorial, con una biología tipo planta-humanoide, necesitaría alrededor de un tercio de metro cuadrado, siempre de cara al sol. Por supuesto, el sol no brilla las 24 horas del día. No es como si nuestro corazón se detuviera por la noche, ni la luz del sol siempre golpea directamente. Así que necesitaríamos tal vez el doble de área de luz solar para almacenar la energía para la noche, más un poco más para compensar las ineficiencias en el almacenamiento de energía para su bocadillo de medianoche. De hecho, teniendo en cuenta la noche y el hecho de que un Extraterrestre no siempre estaría de cara al sol, la cantidad promedio de luz solar que una criatura podría esperar ver es de 200 a 300 vatios por metro cuadrado. Por lo tanto, incluyendo las consideraciones más básicas, podríamos pensar en términos de tener unos pocos metros cuadrados para recoger la luz solar solo para vivir y no para moverse. Para ganar suficiente energía para moverse, tal vez necesitemos un poco más. Un cuadrado de aproximadamente 60 centímetros en cada lado es una cantidad razonable de área, por lo que esto suena prometedor. Tal vez ¿Los alienígenas de plantas móviles son posibles?

Pero hay un problema. La clorofila no absorbe energía con una eficiencia del 100%. La clorofila puede, teóricamente, recolectar alrededor del 10% de la energía del sol. Sin embargo, las plantas típicamente logran una eficiencia de solo alrededor de un tercio o la mitad de eso. Por lo tanto, un hipotético Extraterrestre-Planta necesitaría tener una superficie de alrededor de un cuadrado de 3 a 4 metros en un lado. Pero, por supuesto, un animal sólido de ese tamaño tendría un volumen y, por lo tanto, un peso mucho mayor (y las necesidades metabólicas correspondientemente más altas). Si te sientas y reflexionas sobre esto durante un rato, comienzas a apreciar por qué los árboles y arbustos tienen la forma que tienen, con un tronco compacto y ramas y ramitas para minimizar al mismo tiempo la masa y maximizar el potencial de recolección de sol.

No debemos olvidar el hecho de que las plantas también necesitan tener un sistema de raíces profundo para llegar al agua y minerales debajo de la superficie del suelo. Desarraigar, mover y volver a enrolar sería un asunto energéticamente prohibitivo. Durante los cientos de millones de años de evolución, ninguna planta basada en la biología de la Tierra ha desarrollado habilidades locomotrices similares a las de los animales (O al menos no vemos evidencia de tal planta en el registro fósil). Esto sugiere que la capacidad de moverse no es consistente con las limitaciones de reuniendo energía de la luz del sol.

Sin embargo, los números mencionados anteriormente nos dan una idea de qué tipo de factores pueden cambiar esta conclusión. Por ejemplo, la clorofila, con su eficiencia del 3 al 5% en la recolección de luz solar, no está a la altura bajo un sol similar a la Tierra. Si algún otro (Y más eficiente) químico lograra la tarea de recolectar luz solar, eso cambiaría el cálculo. Otro factor que podría hacer más creíbles a los alienígenas de plantas móviles e inteligentes sería evolucionar en un entorno en el que simplemente hay más energía en la luz del sol para absorber. Por supuesto, más luz del sol viene con el aumento de la temperatura, lo que significa que uno comienza a tener que preocuparse por hervir el agua en los tejidos de la planta.

Finalmente, hay otra opción, que serían las plantas que fueron sésiles durante mucho tiempo, reuniendo energía y almacenándola en (Tal vez) azúcares o lípidos. Las plantas pueden pasar una semana, un mes o toda una temporada de crecimiento recolectando energía que se usaría para dejar que la planta se mueva o para dar movilidad a la descendencia. (Visualice un árbol que deja caer una naranja que camina o algo así.) Esto suena extravagante, pero ¿Es cualitativamente diferente del sueño o la hibernación de los animales?

En resumen, las posibilidades de que nos encontremos con un Extraterrestre basado en plantas que evolucionó en un entorno similar al de la Tierra es improbable debido a limitaciones físicas. Un Extraterrestre móvil que absorbe la mayor parte de su energía de la luz solar no es imposible, pero requerirá una sustancia química diferente para transformar la luz solar en energía metabólica y posiblemente un ambiente de mayor energía para suministrar la luz solar. También son posibles las plantas móviles con fases móviles y sésiles alternas.

Debemos tener en cuenta que los heterótrofos (Criaturas que consumen otras criaturas) tienen una ventaja en términos de poder simplemente explotar la energía reunida por otros. Al igual que en nuestra Tierra, podemos imaginar que habrá plantas que consumen y transformarán la luz solar o la energía química (Que se analizarán en una próxima entrada) y las criaturas que aprovechan esa capacidad y consumen las plantas. Recuerde que una brizna de hierba trabaja duro para convertir la luz en pasto, pero una oveja puede consumir muchas hojas de pasto, beneficiándose así de la energía solar acumulada en un área grande.

Efectivamente, la hierba se ha convertido en una extensión del área de recolección de energía de la oveja, sin la penalidad de tener que llevarla consigo. Los animales simplemente pueden consumir mucha de la energía que las plantas han producido. Esta podría ser una ventaja insuperable, incluso en un planeta donde la movilidad de las plantas es energéticamente posible. Después de todo, si las plantas tienen más energía, esto solo proporciona más energía a las cosas que las comen.

Animales

Después de nuestra discusión sobre las limitaciones de los alienígenas basados en plantas, ahora dirigimos nuestra atención a las formas de vida similares a los animales. Casi con certeza, cualquier Alienígena se basará en una bioquímica diferente, con un esquema de codificación “genética” diferente. Sin embargo, sabemos con certeza que (1) la vida animal basada en la Tierra podría producir un Extraterrestre equivalente y (2) que la vida animal en la Tierra ha tomado una gran variedad de formas diferentes. Entonces podemos echar un vistazo al rango de vida observado en la Tierra para aprender algo de lo posible.

El reino Animal se compone de varios phyla. El phylum que incluye a los humanos es Chordata, que, hablando en términos generales, significa “tiene una columna vertebral o una médula espinal”. Hay otros phyla que no tienen un sistema nervioso central. Algunos (Como las esponjas) no tienen células diferenciadas.

Al considerar cuál de los phyla del reino Animal podría haberse convertido en una especie inteligente que utiliza herramientas, parece haber algunos atributos cruciales. El tejido diferenciado parece importar, así como también cierta capacidad para manipular el medio ambiente. Un sistema nervioso central protegido por una columna vertebral como la que tenemos no parece ser crucial. Por ejemplo, el pulpo, que no tiene huesos y un sistema nervioso parcialmente disperso, puede exhibir un comportamiento notablemente inteligente. Se les pueden enseñar formas y patrones. Pueden ser entrenados para abrir jarras con comida en ellos. En 1999, los científicos filmaron pulpos en las mitades de excavación salvajes de cáscaras de coco fuera del lecho marino. Luego llevaron las conchas con ellas y las usaron para formar un refugio protector. Este comportamiento fue inventado por los pulpos y no entrenado por los humanos. Este uso altamente inteligente de la herramienta debería destruir totalmente cualquier vertebrado-centrismo que uno pueda tener.

Incluso los insectos pueden mostrar evidencia de tipos de inteligencia. Las abejas muestran una capacidad considerable para comunicarse. Usando una especie de danza, una abeja recolectora solitaria puede regresar a la colmena y contarles a otras abejas dónde se encuentra una fuente de alimento. Las otras abejas pueden ir directamente a la fuente de alimento. Esto podría considerarse una conducta instintiva extremadamente compleja, pero los investigadores han descubierto que la capacidad de las abejas para comunicarse depende de que duerman lo suficiente. Al privar a las abejas del sueño, su danza de la comunicación se vuelve menos precisa. Esto sugiere un tipo de inteligencia que, en principio, podría convertirse en algo más parecido a la inteligencia humana, ya que no parece ser un comportamiento puramente instintivo.

El phylum Chordata es el más familiar para nosotros, que consiste en peces, aves, mamíferos, reptiles y anfibios. Estas son las clases de animales que muestran los comportamientos más consistentes con la inteligencia. Entonces, durante el resto de la entrada, exploraremos el espectro de tipos de cuerpo, tipos de movilidad, estrategias de manipulación de objetos y otras formas en que los organismos interactúan con el medio ambiente. Como veremos, hay una increíble cantidad de opciones. Sin embargo, durante esta discusión, debemos protegernos del centrismo chordata y tener en mente el hecho de que los animales no invertebrados exhiben capacidades que quizás podrían haber llevado a una vida inteligente en una historia alternativa de la Tierra.

Consideraciones Alienígenas

Hay muchas propiedades que se podrían considerar al pensar en cómo se vería un alienígena, como la simetría del cuerpo, el número de miembros y el tamaño. A continuación, se describen algunas consideraciones, usando las lecciones que nos enseña la vida terrenal.

Simetría Corporal

La simetría más familiar se llama simetría bilateral. Esta simetría significa que el lado izquierdo y derecho son imágenes especulares el uno del otro. Esta forma de cuerpo particular es favorecida por la mayoría de los animales superiores. Sin embargo, no es la única opción posible. La simetría esférica, donde el cuerpo es como una pelota, es posible en un entorno acuático pero difícil de imaginar en tierra firme, donde la gravedad distorsionaría el cuerpo, a menos que fuera difícil. Otra simetría común es la simetría radial. Esta es la simetría de las medusas, anémonas y estrellas de mar. La estrella de mar tiene cinco o más brazos, lo que demuestra una forma especial de simetría radial, y muchas medusas tienen una simetría de cuatro vías.

Una forma final de simetría no es ninguna simetría en absoluto. Esta sería una forma de vida con algún tipo de estructura apelmazada, con protuberancias y manchas aquí y allá. Un ejemplo de la vida en la Tierra con este tipo de cuerpo es la esponja. Dado el rango de tipos de simetrías corporales vistas aquí en la Tierra, es difícil adivinar qué simetrías podría tener un Extraterrestre.

Número de Extremidades

Hay una gran cantidad de opciones aquí. Los tetrápodos, como su nombre lo sugiere, tienen cuatro extremidades. Esto incluye mamíferos, pájaros y la mayoría de los lagartos. Las serpientes no tienen extremidades, aunque evolucionaron a partir de un antepasado tetrápodo. Los insectos tienen seis miembros, mientras que las arañas y los pulpos tienen ocho. Hallucigenia tenía catorce. Los ciempiés tienen de 20 a 300 patas, mientras que los milpiés tienen de 36 a 400, con una especie rara que tiene 750 patas. La Opabinia prehistórica solo tenía un apéndice.

Parece que hay poca vida en la Tierra que pueda decirnos sobre la cantidad de apéndices que puede tener una forma de vida. Sin embargo, nuestra restricción de que esto sea un Extraterrestre para competir con la humanidad por la dominación galáctica hace que parezca probable que debe tener al menos un apéndice para manipular el mundo que lo rodea. Esta no es una restricción causada por la vida, sino una restricción causada por la necesidad de inventar y manipular tecnología avanzada.

Dimensiones

Nuestras experiencias en la Tierra no pueden decirnos mucho sobre el tamaño que podemos esperar que tenga un Extraterrestre. El tamaño de los animales varía desde pequeños insectos hasta ballenas gigantes. Otras restricciones sugieren que es poco probable que los alienígenas inteligentes sean completamente habitantes del agua, aunque es posible un estilo de vida anfibio o incluso especies semiacuáticas, como focas y pingüinos. Si bien las ballenas y los delfines son inteligentes, debemos recordar nuestra definición de Extraterrestres. Las especies bajo el agua no pueden explotar el fuego, que es necesario para que una especie alcance el nivel tecnológico para calificar como Extraterrestre.

El requisito de movilidad en tierra hace que los animales muy grandes sean poco probables. Entonces, los alienígenas del tamaño de una ballena son improbables. Sabemos de dinosaurios muy grandes. Esto podría establecer un límite superior razonable en el tamaño de los Extraterrestres.

En el lado más pequeño, el problema es la neurología y la inteligencia. Una criatura demasiado pequeña, no presenta la posibilidad de que se desarrolle inteligencia individual. La situación se confunde un tanto por el concepto de una mente colmena. Las abejas o hormigas parecen tener una inteligencia mínima, pero el comportamiento colectivo es en realidad bastante complejo.

Se observa inteligencia de criatura individual en pulpos, primates pequeños, mapaches y animales de tamaño similar. Esto establece un límite aproximado en el tamaño mínimo probable de un Extraterrestre inteligente que utiliza la neurología basada en la Tierra; en el rango de un gato pequeño. Con una estructura cerebral diferente, esta restricción podría eliminarse.

Obviamente, cualquier discusión sobre el tamaño depende de la gravedad del planeta en el que se formaron los extraterrestres y del tipo de estructura esquelética que admite el equivalente del tejido muscular. Un planeta con una constante gravitacional inferior permitirá criaturas más grandes.

Esqueleto

Cualquier animal terrestre probablemente necesitará un esqueleto de algún tipo. El pulpo deshuesado tendría una dificultad considerable con la locomoción en tierra en comparación con un animal con algún tipo de estructura. Los esqueletos animales comunes son endoesqueletos (Dentro del cuerpo como pájaros, mamíferos, y lagartos) o exoesqueletos (Rodeando el cuerpo como insectos y langostas). No puedo pensar en ninguna razón para uno contra el otro, excepto que una criatura con un exoesqueleto tendrá que mudar para crecer. Sin embargo, hay otras opciones, incluida una combinación de ambas tecnologías, o una forma joven de la vida que tiene huesos que se disuelven después de la madurez, cuando se forma un exoesqueleto. Si bien no tiene un exoesqueleto per se, la tortuga combina una capa exterior dura con un esqueleto tradicional. Y, por supuesto, un esqueleto no debe significar hueso. Cartílago, quitina y otras sustancias podrían ser empleados.

Sistema Nervioso

Según la leyenda, si alguna vez te atacan los zombis, siempre vas por la cabeza. Es la única forma de estar seguro. La razón de esto es el sistema nervioso central observado en los mamíferos. Tenemos un cerebro que está conectado con el resto del cuerpo primero a través de la columna vertebral y luego una red de nervios ramificada. Este diseño particular tiene algunas características convenientes, ya que centraliza el pensamiento y el control motor que gobierna el cuerpo. Sin embargo, no hay una razón a priori para que una criatura no pueda tener un sistema nervioso distribuido, con partes de su equivalente de un cerebro diseminadas por todo el cuerpo. Si alguna vez nos encontramos con un Extraterrestre, esperamos que no se conviertan en zombis.

Locomoción

Hay una gran cantidad de estrategias de locomoción empleadas por la vida en la Tierra. Está caminando, volando, nadando, deslizándose, brincando, haciendo túneles y braceando. También hay animales que se mueven en la superficie del agua. Para nadar, está el movimiento de un pez (Con una cola de lado a lado) o un delfín (Con la cola hacia arriba y hacia abajo). Existe el uso de aletas como una tortuga y la propulsión de calamares y sepias. Las capacidades de natación han evolucionado independientemente varias veces, dando como resultado formas de cuerpo similares y aerodinámicas impuestas por la necesidad de moverse rápidamente a través del agua. El vuelo ha evolucionado en la Tierra al menos cuatro veces, con aves, pterosaurios, murciélagos e insectos, lo que sugiere que esta es una adaptación locomotora bastante común. Un Extraterrestre volador es completamente plausible. Hay pocas razones para seleccionar alguna forma particular de locomoción para nuestros alienígenas.

Velocidad

La velocidad de un animal está ligada a muchas otras cosas. Por ejemplo, un animal fuertemente armado es típicamente más lento que uno sin armadura. Los depredadores tienden a ser rápidos. Por otro lado, los humanos no son particularmente rápidos en el reino Animal. Hay poco que el mundo animal nos pueda decir sobre la velocidad de un Extraterrestre.

Color

El color de los animales se extiende al infinito y más allá. Los alienígenas podrían tener cualquier color.

Defensas y Ofensas

Las defensas y ofensas naturales que los alienígenas podrían tener son bastante amplias. Los seres humanos son en realidad poco impresionantes en sus habilidades ofensivas y defensivas, pero lo compensan en su capacidad de utilizar armas para superar sus limitaciones estructurales. Cualquier Extraterrestre capaz de construir una nave espacial tendrá una habilidad similar. Sin embargo, no hay ninguna razón por la cual los alienígenas no tengan otras habilidades. En la naturaleza, los animales explotan una miríada de estrategias defensivas y ofensivas, desde el camuflaje de un dragón de mar frondoso, un tigre o una sepia hasta el veneno de una cobra, un escorpión o un ornitorrinco macho. Los mamíferos tienden a no ser venenosos, tal vez porque son lo suficientemente rápidos como para matar con dientes o garras, mientras que el veneno lleva tiempo. Las conchas, los cuernos y las espinas proporcionan protección, por ejemplo, la tortuga y el anquilosaurio o el puercoespín y el pez globo. Y, por supuesto, simplemente evitar el conflicto mediante un estallido de velocidad es una sabia elección defensiva. Los conejos, la cola de espina dorsal rápida, y la gacela son capaces de moverse extremadamente rápido.

Regulación de la Temperatura

La temperatura interna de un animal puede estar regulada por el propio metabolismo del cuerpo (endotérmico) o puede depender del medio ambiente, como es el caso de los insectos, peces y reptiles (ectotérmicos). En general, la regulación de la temperatura interna es una elección evolutiva más segura, dado que las especies ectotérmicas pueden ser lentas cuando las condiciones ambientales son más frías. Sin embargo, no hay razón para esperar que los alienígenas provengan de un planeta tan frío como la Tierra. Tal vez su planeta sea lo suficientemente cálido como para que no haya necesidad de evolucionar hacia la endotermia. Dado que el metabolismo depende de enzimas que tienden a funcionar mejor en un rango de temperatura bastante estrecho, los animales endotérmicos generalmente tienen una ventaja considerable, pero, en el entorno adecuado, la presión de selección puede ser pequeña.

Sangre

La sangre no es necesaria para todos los animales. Algunos insectos usan un fluido llamado hemolinfa para transportar oxígeno a sus tejidos. Sin embargo, los animales superiores usan una sustancia que aumenta la capacidad de transporte de oxígeno del líquido que contienen. El tipo de sangre más familiar contiene un compuesto llamado “hemoglobina”, que contiene hierro y le da a la sangre su color rojo. Cada molécula de hemoglobina se puede unir a hasta cuatro moléculas de oxígeno y aumenta la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre a más de setenta veces lo que sería si el oxígeno se acabara de disolver en agua.

Sin embargo, la molécula de hemoglobina a base de hierro no es única. Hay otras opciones. Por ejemplo, algunos insectos tienen una sangre a base de cobre, usando un compuesto llamado hemocianina. La hemocianina transporta oxígeno alrededor de una cuarta parte de manera más eficiente que la hemoglobina, por lo que es más adecuada para las criaturas con requisitos metabólicos más bajos. La sangre oxigenada que contiene hemocianina es azul. Y las ascidias y las holoturias llevan una proteína a base de vanadio en su sangre llamada hemovanadina. Todavía hay cierta controversia sobre el papel de esta proteína en el transporte de oxígeno. Cuando se oxigena, se torna amarillo mostaza. Es verde pálido de lo contrario.

Dieta

Es, por supuesto, muy difícil conocer la dieta de un Extraterrestre, pero aquí en la Tierra, hay tres opciones: carnívoro, herbívoro y omnívoro. Los carnívoros comen carne, los herbívoros comen plantas y los omnívoros comen ambos. Hay pros y contras para los tres. Los herbívoros tienen el mayor acceso a los alimentos, ya que la vida vegetal es omnipresente. Sin embargo, los alimentos vegetales tienden a ser más bajos en términos de calorías disponibles, lo que lleva a comer con frecuencia. Los carnívoros tienen menos opciones de alimentos, ya que deben atrapar y comer otros animales. Esto pone restricciones en sus cuerpos, desde el atrapamiento de arañas, el “acecho y agarre” de los caimanes, el “acecho y ataque” de los gatos, y las estrategias de “ataque comunal” de los lobos. Los carnívoros obtienen una importante afluencia de nutrientes con un ataque exitoso, pero no tienen una fuente de alimento tan confiable como los herbívoros.

Los omnívoros (De los cuales los humanos somos miembros) obtienen los beneficios de ambas fuentes de alimentos. Es difícil imaginar un Extraterrestre inteligente que no tenga al menos capacidades omnívoras, aunque puede optar por utilizar una fuente de alimento con más frecuencia. También debemos tener en cuenta que es posible que los alienígenas necesiten ciertos minerales u otras sustancias, similares a las necesidades de agua y sal de la vida en la Tierra. Por lo tanto, es posible que los alienígenas necesiten ingerir materiales directamente del suelo, como ciervos alrededor de una fuente de sal. Dado que los alienígenas evolucionarán en un ecosistema con un patrimonio biológico común, es probable que parte de esta colección de minerales sea realizada por plantas para su posterior ingestión por parte de extraterrestres.

Respiración

La respiración es la ingesta de gases vitales del medio ambiente (Oxígeno en el caso de la mayoría de la vida animal en la Tierra) y la eliminación de gases residuales (Predominantemente dióxido de carbono). Como veremos en una próxima entrada, los alienígenas pueden elegir utilizar diferentes moléculas en sus procesos metabólicos, pero es probable que los mecanismos para intercambiar gases con el ambiente sean similares, ya que el fenómeno debe satisfacer restricciones físicas básicas. Estas restricciones incluyen recoger gases del exterior y dispersarlos a los tejidos del cuerpo. El sistema de respiración es probable que sea interno; de lo contrario, algo podría bloquear la capacidad de respirar. (Por ejemplo, imagine si sus pulmones estaban afuera y de alguna manera se salpicó con barro).

Los insectos pequeños tienen el sistema respiratorio más simple, al explotar la difusión de gases dentro y fuera del sistema circulatorio. Investigaciones recientes han demostrado que los insectos tienen una amplia gama de técnicas de respiración, y algunos usan músculos para expandir y contraer sus sistemas respiratorios de maneras que no son terriblemente diferentes de los animales superiores.

Los animales terrestres usualmente usan un sistema pulmonar, con un intrincado sistema de rutas de ramificación. El interior de los pulmones de un animal superior se parece un poco a un árbol y, esencialmente, por la misma razón. Este diseño maximiza el área para intercambiar gases en el volumen mínimo. Si bien las aves, los reptiles y los mamíferos difieren en los detalles, la estructura básica es similar.

Los animales que respiran agua, como peces y moluscos, usan un sistema de agallas para extraer el oxígeno del agua. Extraer oxígeno del agua es un asunto complicado. El agua contiene alrededor del 3% del oxígeno contenido en un volumen equivalente de aire. En consecuencia, los peces han desarrollado branquias altamente eficientes para extraer aproximadamente el 80% del oxígeno del agua. (Esto se puede contrastar con una eficiencia de extracción aproximada del 25% para los mamíferos que respiran aire). Aun así, esta escasez de oxígeno podría hacer que sea más difícil desarrollar alienígenas muy inteligentes bajo el agua. Los anfibios tienen un sistema dividido, respirando a través de los pulmones y su piel. Esta capacidad de respirar a través de su piel es de gran valor cuando se sumerge en agua oxigenada.

Medio Ambiente

¿El Extraterrestre vive en el suelo, debajo de la tierra, bajo el agua o en el aire? Esta es una de las preguntas para las cuales es probable que podamos excluir algunas opciones. Mientras que los animales existen en todos estos ambientes, es esencialmente imposible para nuestro Extraterrestre ser puramente un respirador de agua. La razón es que imponemos la necesidad de tener la capacidad de construir una nave espacial. Si bien está claro que la inteligencia puede existir bajo el agua (Por ejemplo, delfines y pulpos), construir una nave espacial requiere tecnología, específicamente la manipulación del metal. Es muy difícil imaginar una tecnología avanzada que no da forma al metal. La formación de metal requiere calor, lo que significa fuego. Como el fuego es imposible bajo el agua, parece que nuestros Alienígenas no pueden ser (Únicamente) respiradores de agua. Un hombre de las cavernas alienígenas bajo el agua es posible. Un Extraterrestre en el sentido en que nos referimos, no lo es.

Reproducción

La cantidad de estrategias reproductivas empleadas por los animales es asombrosa. Existe la reproducción sexual, en animales superiores, y la reproducción asexual, a menudo vista en organismos microscópicos. Algunas criaturas pueden hacer ambas cosas, es decir, reproducirse sexualmente o asexualmente, dependiendo del entorno. La reproducción asexual crea clones del padre/madre, que tienen la misma susceptibilidad a la enfermedad o al cambio ambiental. La reproducción sexual asegura que el material genético sea mixto. Esto da como resultado un conjunto de genes más diverso y protege contra un cambio en el entorno que podría matar a un individuo, pero para el cual otros podrían estar mejor adaptados. Y, por supuesto, para la reproducción sexual hay fertilización externa e interna, así como la puesta de huevos versus el nacimiento en vivo.

Algunas especies producen muchos descendientes, sabiendo que muchos no sobrevivirán para reproducirse. Un ejemplo podría ser ranas o conejos. Otras especies producen menos crías, pero pasan más tiempo con ellas para asegurarse de que sobrevivan. Esta es la táctica evolutiva adoptada por los humanos.

Para algunas especies que tienen reproducción sexual, hay hermafroditas, según las cuales una criatura tiene los órganos reproductivos de ambos sexos y puede impregnar a los demás y dar a luz a los jóvenes de su especie. También hay especies con un tremendo dimorfismo sexual, como el pez pescador, en el que el macho se fusiona con la hembra y luego se atrofia hasta que no es más que una fuente de esperma.

Una adaptación inusual en algunas especies en realidad tiene más sexos que los dos habituales. Hay especies en las que los individuos cambian de macho a hembra y viceversa. Hay especies en las que hay grandes machos “alfa” con harenes y machos más pequeños de la misma especie con una coloración que imita a las hembras. Se esconden en los harenes y se reproducen de esa manera. Hay insectos en los que una sola hembra dominante pone los huevos y las otras hembras son reproductivamente neutrales. Incluso en la Tierra, el género puede ser complicado para una especie. No hay ninguna razón para creer que la dicotomía macho/hembra se aplicará a los extraterrestres.

Sentidos

¿Qué sentidos tendrá nuestro Extraterrestre? Parece que el sentido del tacto es crucial para prácticamente todos los organismos vivos. Tener una conciencia táctil de su entorno es importante, ya sea usted depredador o presa, sin más motivo que saber si algo lo está mordiendo. La audición es similar al tacto, aunque hay una gran variación en la capacidad de las especies para escuchar. El sabor o algo similar permite a los organismos decidir si algo es comida o no. La visión es un sentido muy importante y ha evolucionado independientemente varias veces. Los vertebrados, los cefalópodos (Por ejemplo, calamares) y cnidarios (Por ejemplo, las medusas) tienen ojos tipo “cámara”, y cada uno siguió una historia de desarrollo separada.

Existen al menos diez “tecnologías oculares” diferentes que probablemente se originaron a partir de una pequeña mancha de proteínas fotorreceptoras en un ancestro común unicelular. Sin embargo, los detalles varían, desde el ojo de tipo humano, en que el enfoque se logra cambiando la forma de la lente, a otra opción en la que la lente no cambia, pero sí la forma del ojo. Luego están las múltiples lentes de los insectos, los ojos reflectantes de las vieiras y muchos otros diseños. Por lo tanto, aunque los detalles de la visión pueden ser bastante diferentes, podemos concluir que es probable que nuestro Extraterrestre pueda ver. Es simplemente una adaptación demasiado valiosa en un entorno iluminado para prescindir.

Por supuesto, al “ver” no nos referimos simplemente a “ver lo que podemos ver”. Algunas serpientes son capaces de detectar infrarrojos. Las aves, los reptiles y las abejas pueden ver algo de luz ultravioleta. Entonces las posibilidades de la visión alienígena son bastante diversas.

Es importante recordar que gran parte de la visión de las criaturas de la Tierra está optimizada para ver la luz donde el sol está más brillante. Los alienígenas que evolucionan en otro planeta probablemente desarrollarán la capacidad de ver mejor utilizando la luz más brillante disponible en su mundo. Por lo tanto, es posible que puedan ver el tipo de luz que nosotros percibimos pobremente.

Hay sentidos que algunas formas de vida terrestre tienen que los seres humanos no incluyen, como la ecolocalización de los murciélagos y los delfines (Útil en entornos de poca luz), la capacidad de detectar campos eléctricos como algunos peces y tiburones, y el sentido magnético de muchas especies migratorias (Por ejemplo, algunas aves, atún, salmón, tortugas marinas, y más).

También podemos imaginar a Extraterrestres desarrollando una sensibilidad a las ondas de radio. Obviamente, no es obligatorio que los Extraterrestres tengan todos los sentidos que hacemos. Por ejemplo, una especie subterránea no tendría necesidad de desarrollar la vista. Los sentidos táctiles y auditivos parecen ser universales, ya que serían útiles en cualquier entorno. El sentido del olfato o del gusto proporciona un método de análisis químico; por ejemplo, algunos venenos saben o huelen mal. Ambos sentidos pueden no ser cruciales, pero tener uno o algo similar probablemente proporcionaría una ventaja de supervivencia importante.

Comunicación

La comunicación entre Extraterrestres se alineará con sus sentidos. Aquí hay algunas opciones que los extraterrestres podrían aprovechar: movimiento, olor, luz, sonido o radio. Imagina intentar hablar con un Extraterrestre que usa aroma para comunicarse. (Dado lo lento que los olores viajan y se disipan, este es un escenario improbable, pero nos ayuda a pensar en cuán difíciles podrían ser las comunicaciones entre humanos y alienígenas).

Esperanza de Vida

Esto es difícil de generalizar a partir de la vida en la Tierra. Los ratones viven solo unos pocos años, mientras que algunas tortugas pueden vivir hasta unos 200 años. No parece haber una correlación fuerte con las tasas de metabolismo en la Tierra. Pero, dados los muchos factores que intervienen en la determinación de la longevidad, es difícil predecir una vida extraterrestre, excepto para afirmar que un Extraterrestre debe vivir lo suficiente como para aprender la tecnología de generaciones anteriores.

Estructura Social

Los animales pasan su tiempo de muchas maneras, desde manadas, rebaños, colmenas, etc., hasta un estilo de vida solitario. Es probable que los alienígenas sean criaturas sociales de una manera al menos análoga a los humanos. La necesidad de comunicación y retención del conocimiento técnico a lo largo de las generaciones casi garantiza que las personas trabajarán juntas.

A manera de conclusión (Solo por hoy)

Estos atributos de la vida ciertamente no pretenden ser enciclopédicos, sino más bien dar una idea de los tipos de variación posibles en caso de que la vida alienígena evolucione utilizando el carbono como elemento básico y con una bioquímica similar a la nuestra. Por supuesto, en un planeta diferente, con diferente luz solar y química, la vida podría ser bastante diferente. Explorar algunas de estas otras opciones es el objetivo del próximo capítulo.

En resumen, el estudio de la biología en la Tierra ciertamente nos enseña algo de lo que es posible cuando se habla de cómo podría ser un Extraterrestre. Sin duda, este breve resumen no ha explorado todas las posibilidades. También está (Claramente) muy centrado en la Tierra. Sin embargo, muestra algo del rango de lo que podríamos encontrar. Si bien nos damos cuenta de que nuestra conversación aquí no abarca todas las posibilidades, podríamos cerrar con el siguiente pensamiento: Conocer algo es mejor que no saber nada, siempre y cuando sepa que no es todo.