INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA DOS ALIMENTOS

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1 INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA DOS ALIMENTOS INTRODUÇÃO A MICROBIOLOGIA DOS ALIMENTOS CONCEITO: A microbiologia dos alimentos é a parte da microbiologia que trata dos processos em que os microorganismos influenciam nas características dos produtos de consumo alimentício humano ou animal. A microbiologia dos alimentos, por conseqüência, engloba aspectos da ecologia microbiana e de biotecnologia para a produção.

2 ASPECTOS HISTÓRICOS. No Inicio, a alimentação era baseada nos abundantes recursos da natureza. O homem passou a plantar, criar animais e produzir seus alimentos. Com o surgimento dos alimentos preparados doenças transmitidas devido a deterioração (conservação inadequada). ASPECTOS HISTÓRICOS. Na idade média morte por Ergotismo intoxicação aguda por ingestão de cereais contaminados por fungos. Importância da limpeza e higiene na produção dos alimentos século XIII. Inspeção de carnes em abatedouros de animais. Luis Pasteur teorizou a importância dos microorganismos nos alimentos.

3 Importância dos Microorganismos nos Alimentos. Classificação: Microorganismos como agentes de deterioração dos alimentos. Microorganismos como agentes patogênicos transmitidos por alimentos. Microorganismos como produtores de alimentos. Microorganismos como agentes de deterioração dos alimentos Alimento deteriorado: São aqueles danificados por agentes microbiológicos, químicos ou físicos de modo que seja inaceitável para o consumo humano. Aproximadamente 20% das frutas e dos vegetais coletados são perdidos por deterioração microbiana produzida por aproximadamente 250 doenças de mercado.

4 Microorganismos como agentes de deterioração dos alimentos Os agentes causadores de deterioração podem ser bactérias, fungos e leveduras; sendo as bactérias e os fungos os mais importantes. As carnes são os alimentos mais facilmente deteriorados. Durante o processo da deterioração é selecionado uma população ou tipo predominante de microorganismos. Microorganismos como agentes de deterioração dos alimentos Cada tipo de alimento deteriora-se pela ação de um tipo de microorganismo. De todos os microorganismos presentes em um alimento, só alguns são capazes de se multiplicar ativamente no alimento resultando em uma seleção.

5 Resistência a colonização de um alimento. Existem uma série dos fatores que "dirigem esta seleção : a) Fatores intrínsecos: Constituem os derivados da composição do alimento: Quantidade de água, ph, nutrientes, agentes antimicrobianos naturais, interação entre microorganismos etc. b) Tratamentos tecnológicos: Fatores que modificam a microbiota inicial em conseqüência de processamento do alimento: uso de radiação, oxido de etileno etc. C) Fatores extrínsecos: Derivados das condições físicas do ambiente em que se armazena o alimento: temperatura ambiental,umidade, atmosfera de O2 e CO2. Fatores intrínsecos Quantidade de Água: o microorganismo necessita de água para sua sobrevivência. (metabolismo e multiplicação.) Acidez (ph): a maioria das bactérias se desenvolvem em ph em torno de 6,5 a 7,5. Algumas em ph acido, como as bactérias lácticas. Bactérias patogênicas em ph em torno de 7,0. Fungos e leveduras variável.

6 Fatores intrínsecos Composição Química: Água, fonte de energia, fonte de nitrogênio, vitaminas e sais maneirais Deve estar disponível para multiplicação microbiana. Fonte de Energia: Açucares, álcoois e aminoácidos, Amido, celulose. Lipídeos. Fatores intrínsecos Fonte de nitrogênio: Aminoácidos, Nucleotídeo, peptídeo. Vitaminas: Complexo B. Biotina e acido pantatênico. Minerais: Sódio, potássio, cálcio, magnésio, ferro, cobre, zinco etc..

7 Fatores intrínsecos Fatores antimicrobianos Naturais: Mantém a estabilidade de alguns alimentos contra ataques de microorganismos, retardando ou inibindo a multiplicação bacteriana. Condimentos: óleos essências (eugenol no cravo, alicina no alho, isotimol no orégano etc..) Ovo: A clara contem diversos agente antimicrobianos (lisozima,avidina etc..) alem do ph desfavorável a multiplicação (9 a 10). Leite do gado: Contem substancias antimicrobianas naturais, especificas e inespecíficas ( Imunoglobulinas, fator complemento, macrófagos e linfócitos) Fatores intrínsecos Estruturas biológicas que funcionam como barreira mecânicas para penetração de microorganismos. Ex: casca de nozes, frutas e ovos.

8 Fatores intrínsecos Interações entre microorganismos: Produção de metabólitos. Ex bactérias lácticas.( ph), certas leveduras ( ph) Estreptococos e lactobacilos produzem água oxigenada que é inibidor para muitas bactérias. Muitos microorganismos produzem substancias bactericidas ( bacteriocinas) Exclusão competitiva. Ex: Usado no controle de contaminação de aves por patógenos como Salmonella e Campylobacter. Fatores Extrínsecos Temperatura Ambiental: Os microorganismos podem se multiplicar em uma faixa que varia de -35ºC a 90ºC. Microorganismos psicrófilos (0ºC a 20ºC Microorganismos mesófilos (05ºC a 50ºC) Microorganismos termófilos (35ºC a 90ºC)

9 Fatores Extrínsecos Umidade Relativa do Ambiente: Há necessidade de uma certa concentração de água para multiplicação do microorganismo. Composição Gasosa do ambiente: Aeróbios, anaeróbios, microaerófilos e anaeróbios facultativos. Atmosfera com 10% de CO 2. Monóxido de carbono, óxido nitroso etc.. Fatores Extrínsecos Composição Gasosa do ambiente: Microorganismos aeróbios: requerem oxigênio para sua multiplicação. Ex: Bolores, leveduras oxidativas e bactérias (Pseudomonas, Moraxella etc..) Microorganismos anaeróbios: não requerem oxigênio para sua multiplicação. Ex: Clostridium. Microorganismos anaeróbios facultativos. Crescem tanto na ausência como na presença de oxigênio. Ex: Enterobactérias. Microorganismos microaerófilos: Crescem em pequena concentração de oxigênio (+/- 10 %) Ex: Lactobacilos e Estreptococos.

10 Fatores Extrínsecos Compostos químicos adicionados aos alimentos (conservadores) Tratamentos tecnológicos. Microorganismos como agentes patogênicos transmitidos por alimentos. As patologias associados à transmissão alimentar podem ser de dois tipos: As infecções alimentares, produzidas pelo ingestão de microorganismos. Intoxicações alimentares, produzidos em conseqüência da ingestão de toxinas bacterianas produzidas por microorganismos presentes nos alimentos. Em determinados casos, pode se produzir alergias alimentares causadas pela presença de microorganismos somente.

11 Microorganismos como agentes patogênicos transmitidos por alimentos. Em qualquer caso, para que se instale uma toxinfecção é necessário que o microorganismo produza: a) Número suficiente para colonizar o intestino b) Número suficiente para intoxicar o intestino. c) Quantidades significativas de toxina. Microorganismos como agentes patogênicos transmitidos por alimentos. Mecanismos de Defesa: Acidez estomacal. Enzimas digestivas. Mucosa intestinal (barreira mecânica) Ácidos biliares. Motilidade intestinal. Floral normal intestinal. Imunidade inespecifica (fagócitos, sistema complemento) e especifica ( humoral e celular)

12 Microorganismos como agentes patogênicos transmitidos por alimentos. Microorganismos que pode causar infecção e intoxicações: Bactérias gram positivas. Bactérias gram negativas. Fungos produtores de micotoxinas. Vírus. OBS: Alem do mecanismos de defesa, os microorganismos precisam encontrar condições físicas ideais para sua multiplicação. Doenças de origem microbiana veiculadas por alimentos Categorias de doenças: * infecções - microrganismo presente nos tecidos - ingestão do alimento contaminado pelo patógeno * intoxicações - microrganismo ausente dos tecidos - ingestão da toxina ativa

13 6.1 Infecções a. Gastroenterites: Bacillus cereus: exoenterotoxina liberada no trato intestinal Infecção que atinge o sistema gastrointestinal ocasionando diarréias, cólicas intestinais e vômitos. - decréscimo na absorção de fluidos - aumento da secreção de fluidos do sangue para o intestino Vegetais crus, carnes, leite e derivados, farinhas contendo esporos b. Salmoneloses Salmonella thyphimurium: espécie mais comum S. typhi: febre tifóide Bastonestes G -, facultativos Carnes, salsichas, aves, ovos, leite e laticínios, produtos à base de ovos crús Contaminação: manuseio por indivíduos portadores, água contaminada c. Escherichia coli Escherichia coli enterotóxica (ETEC strains), produtora de enterotoxinas potentes Linhagem mais comum: E. coli O157:H7 Alimentos crús ou mal cozidos, particularmente carnes moídas processadas em grande escala, água d. Campilobacteriose Campylobacter jejuni e C. fetus Bastonetes Gram negativos, microaerófilos, principais responsáveis por diarréias bacterianas em crianças Aves, porco, mariscos crús todas as carcaças de frango e peru contêm C. jejuni

14 d. Liesteriose Listeria monocytogenes Bastonestes ácido tolerantes, psicotolerantes e halotolerantes septicemia, meningite, encefalite, infecção intra-uterina e. Hepatite A Carne, laticínios, produtos frescos Contaminação: solo, água Picornavírus (RNA vírus) Inflamação e necrose do fígado Frutos do mar coletados em águas poluídas, leite Contaminação: contaminação fecal da água ou do alimento 6.2 Intoxicações a. Intoxicação estafilocócica Staphylococcus aureus Cremes, doces recheados, carne de aves e de outros animais, pudins, saladas com maionese Contaminação do alimento: pelo manipulador, seguida pela multiplicação da bactéria no alimento não refrigerado b. Intoxicação por Clostridium perfringens Clostridium perfringens: bactéria anaeróbia, produtora de endósporos Carnes, aves e peixes, crús ou cozidos Toxinas: enterotoxina produzida quando a bactéria esporula no intestino, após ser ingerida com o alimento Sintomas: alteração da permeabilidade das células epiteliais do intestino, produzindo sintomas de gastroenterites.

15 c. Botulismo Clostridium botulinum: bactéria anaeróbia, produtora de endósporos (Botulus, do latim, salsicha) Carnes, vegetais enlatados, peixes defumados, alimentos embutidos Toxinas: exotoxina proteína ( d), sensível ao calor (80 ºC/10 min). 0, µg são suficientes para matar um rato, 1 g mataria 30 bilhões desses animais. Sintomas: a toxina liga-se às membranas pré-sinápticas nos neurônios motores na junção neuro-muscular, bloqueando a liberação de acetilcolina, impedindo a contração do músculo Intoxicações: Botulismo

16 Microorganismos como produtores de alimentos. Desde os tempos históricos mais remotos são utilizados microorganismos para produzir alimentos. Os processos microbianos causam alterações nos alimentos que lhes conferem mais resistência a deterioração ou algumas características organolépticas (sabor, textura, etc..) mais desejável. Neste grupo estão todos os microorganismos utilizados na fabricação de alimentos fermentados: queijo, vinhos, pães, iogurtes, manteiga etc.. Microorganismos como produtores de alimentos. Fontes de contaminação dos alimentos: Solo e água. Plantas. Utensílios. Trato intestinal do homem e animais. Manipuladores de alimentos. Ração animal. Pele dos animais. Ar e pó.