MICROBIOLOGIA APLICADA À NUTRIÇÃO. Microbiologia e alimentos 28/08/2009

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1 MICROBIOLOGIA APLICADA À NUTRIÇÃO Microbiologia e alimentos O período de produção de alimentos data de 8 a 10 mil anos atrás, antes disso os seres humanos buscavam incessantemente fontes de alimentos. Presume-se que os problemas de deterioração e toxicidade dos alimentos apareceram logo no início desse período. Com os alimentos preparados surgiram os problemas de transmissão de doenças e da rápida deterioração dos alimentos, os quais foram causados, sobretudo, pelo armazenamento inadequado. A deterioração dos alimentos preparados aparentemente data de 6000 ac. A prática de fazer cerâmicas foi trazida do Oriente Médio à Europa Ocidental em 5000 ac. As primeiras panelas para fervura surgiram no Oriente Médio a ± 8000 anos atrás. A arte de cozinhar cereais, fermentar e armazenar alimentos foi iniciada nesta época. A primeira evidência da fabricação de cerveja foi encontrada na antiga Babilônia e data de 7000 ac. Acredita-se que os sumérios (3000 ac.) foram os primeiros grandes criadores de animais domésticos e produtores de leite e estão entre os primeiros a fabricar manteiga. Carnes e peixes salgados, gordura trigo, couro e cevada estão associados a esta cultura. O leite, a manteiga e o queijo eram utilizados pelos egípcios em 3000ac. Entre 3000 e 1200 ac., os judeus utilizaram o sal do Mar Morto para conservação de diversos alimentos. 1

2 Os chineses e os gregos utilizavam peixes salgados em sua dieta e acredita-se que os gregos passaram essa técnica aos romanos, cuja dieta incluía carnes em conserva. A mumificação e a conservação dos alimentos são tecnologias relacionadas e parece que uma tem influencia sobre o aparecimento da outra. Sabe-se que os vinhos são preparados pelos assírios desde 3500 ac. Lingüiças fermentadas foram preparadas e consumidas pelos antigos babilônios e pelos chineses desde 1500 ac. Outro método deconservação de alimentos que aparentemente surgiu nesta época foi o uso de óleos como o de oliva e de gergelim. O seu uso resultou em alta incidência de intoxicações. Os romanos utilizavam neve para conservação de carnes e frutos do mar em 1000 ac. Nesta época foram aprimoradas as técnicas de defumação de carnes, produção de queijos e vinhos. Aparentemente, poucos avanços foram realizados entre o nascimento de Cristo e 1100 dc. em direção ao entendimento da natureza da toxicidade e da deterioração de alimentos. Um evento importante de intoxicação matou muita gente na Europa da Idade Média (ergotismo das gramíneas). Mais de 40 mil mortes na França em 943 dc. Açougueiros começaram a ser importantes em Em 1248 já era separada a carne comercializável ou não na suíça. Em 1276 já existia lei de inspeção obrigatória nos abatedouros. Apesar desta preocupação com os alimentos até este momento acredita-se que a humanidade não tinha conhecimento da relação entre os microrganismos e os alimentos. A primeira pessoa a avaliar e a entender a presença de microrganismos nos alimentos foi Pasteur. Em 1837 ele demonstrou que o azedamento do leite era causado por micróbios e em 1860 utilizou o calor para destruir microrganismos indesejáveis no vinho e na cerveja Pasteurização O PLANETA MICROBIANO Os microrganismos são ubíquos e são capazes de se adaptar a qualquer ambiente, com características fisico-químicas definidas. Os ecossistemas são normalmente colonizados por uma ampla e diversa microbiota, formada principalmente por bactérias e fungos, mas também protozoários e vírus. C est les microbes, qui auront le dernier mot 2

3 1 Deterioração microbiana 2 Produção de doenças 3 Alterações benéficas 1 Deterioração microbiana: Microrganismos causadores de alterações químicas prejudiciais. Cor; Odor; Sabor; Textura; Aspecto As alterações são conseqüências do desenvolvimento natural dos microrganismos. Reprodução e perpetuação da espécies - alimento como substrato energético 3

4 2 Produção de doenças: Microrganismos presentes nos alimentos podem apresentar risco à saúde humana e animal. Infecções; Intoxicações; Toxi-infecções As características das doenças dependem de fatores relacionados aos microrganismos, aos alimentos e aos indivíduos consumidores; Chegam aos alimentos por inúmeras vias sempre refletindo condições precárias de higiene (produção, armazenamento, distribuição ou manuseio antes do consumo - nível doméstico, comercial ou industrial) 4

5 2 Produção de doenças: Fontes de contaminação microbiana para os alimentos: Solo e água; Plantas; Utensílios; Superfície e TGI de seres humanos; Vetores invertebrados e vertebrados; Manipuladores; Ar e poeira. Necessidade de conhecimento e aplicação de técnicas de controle da população microbiana nos alimentos. 3 Alterações benéficas: Microrganismos presentes nos alimentos podem alterar as características originais para transformá-lo em novo alimento Podem ser mantidos durante o processo de produção ou podem ser introduzidos intencionalmente. Quando ocorrem naturalmente no alimento, seu crescimento pode ser seletivamente estimulado. Um mesmo microrganismo pode ter atividades diferentes em alimentos diferentes: podem causar deterioração em um alimento, mas estas reações biológicas podem ser desejáveis em outro alimento. 5

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8 Produtos de metabolismo microbiano podem ser purificados e utilizados na indústria de alimentos como substratos, conservantes ou agentesde sabor, dentre outras funções. Enzimas Origem Indústria Aplicação Amilase Aspergillus niger, A. oryzae, Bacillus subtilis, Panificação suplemento de farinha, preparação de massa, Rhizophus spp, Mucor alimentos pré-cozidos, rouxii elaboração de xaropes preparação de concentrados Celulase Aspergillus niger, Bebidas líquidos de café, clarificação Trichoderma viride sucos Dextrano-sacarose Leuconostoc mens. Alimentar, bebidas dextrano para diversos uso Glucosioxidase Aspergillus niger Alimentar eliminação da glicose dos sólidos do ovo Invertase Sacharomyces cereviase Alimentar mel artificial Lactase Sacharomyces fragilis Láctea hidrólise da lactose Lipase Pectinase Protease Aspergillus niger, Rhizophus spp, Mucor spp Aspergillus niger, Rhizophus spp, Penicillium Aspergillus oryzae, Bacillus subtilis Láctea Alimentar, bebidas Cerveja, Panificação, Alimentar sabor ao queijo clarificação de vinho e de sucos de frutas impede que a cerveja se enturva ao esfriar, abranda as carnes Enzimas parecidas a renina Mucor Alimentar coalhada do leite para fabricação de queijo Os microrganismos são caracterizados, classificados e identificados através de suas propriedades morfológicas e fisiológicas. Mais recentemente novos critérios têm sido introduzidos relativos às suas características bioquímicas e genéticas. Linnaeus Primeiro sistema de classificação de microrganismos 1753 (Carollus Linnaeus) Domínio (Reino) - Divisão (filo) Classe Ordem Família Gênero Espécie Domínio Animália (animais e protozoários) Constituído por seres não-fotossintéticos, móveis e sem parede celular Plantae (plantas, algas, bactérias e fungos) Constituído por organismos fotossintéticos, imóveis e com parede celular 8

9 Haeckel Tentativa de acomodar melhor os microrganismos 1866 (Ernest Haeckel) Organismos unicelulares de organização simples terceiro reino => PROTISTA Animália (animais) Plantae (plantas e algas multicelulares) Protista (algas unicelulares, bactérias protozoários e fungos) Whittaker Desenvolvimento da microscopia e técnicas bioquímicas 1969 (Robert H. Whittaker) Cinco reinos relacionados com estrutura celular e forma de obtenção de nutrientes Animália (animais) Plantae (plantas) Protista (algas e protozoários) Fungi (fungos) Monera (procariotas) 9

10 Woese Sistema de classificação fundamentado no argumento de que a divisão dos microrganismos em procariotos e eucariotos era insuficiente 1991 (Carl R. Woese) Divisão dos procariotos em Archae e Bacteria - seqüência do RNAr 16S e 18S Archaea (procariotas) Bacteria (procariotas) Eukarya (eucariotas: fungos, algas, protozoários, plantas e animais) As archaea são procariotas porque não possuem núcleo envolvido por membrana, mas possuem lipídios e ácidos nucléicos ribossomais diferentes das bactérias e dos eucariotos Microrganismos de Interesse em alimentos Bactérias Fungos Vírus 10

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