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MICROBIOLOGIA DOS ALIMENTOS E DOENÇAS TRANSMITIDAS POR ALIMENTOS SUMÁRIO INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 3 1. SUBDIVISÃO DOS MICORGANISMOS RELACIONADOS COM ALIMENTOS: .. 8 1.1 Bactérias: ....................................................................................................... 8 1.2 Fungos: .......................................................................................................... 8 1.3 Vírus: .............................................................................................................. 9 2. PRINCIPAIS MOCRORGANISMOS PATOGÊNICOS DE IMPORTÂNCIA ENCONTRADOS EM ALIMENTOS: ......................................................................... 10 2.1 Bactérias: ..................................................................................................... 13 2.1.1 Gram Positivas: ................................................................................... 13 2.1.2 Gram Negativas: .................................................................................. 20 2.2 Fungos ......................................................................................................... 24 2.3 Vírus ............................................................................................................. 25 3. FATORES QUE INTERFEREM NO METABOLISMO DOS MICRORGANISMOS: .................................................................................................................................. 27 3.1 Fatores intrínsecos ....................................................................................... 27 3.1.1 A atividade de água dos alimentos (Aw ou Aa) ................................ 27 3.1.2 Os nutrientes dos alimentos............................................................... 28 3.1.3 Os constituintes antimicrobianos dos alimentos ............................. 28 3.1.4 O PH dos alimentos ............................................................................. 29 3.1.5 As estruturas biológicas dos alimentos ............................................ 29 3.1.6 A microbiota dos alimentos ................................................................ 29 3.1.7 Potencial de Oxidoredução: ............................................................... 30 3.2 Fatores extrínsecos ...................................................................................... 30 3.2.1. A temperatura ...................................................................................... 30 3.2.2. O oxigênio ............................................................................................ 32 3.2.3. A presença de gases no meio ............................................................ 33 4. Toxinas Produzidas por Microrganismos: ........................................................ 33 4.1 Histamina ..................................................................................................... 33 4.2 Micotoxinas .................................................................................................. 34 4.2.1. Micotoxicose Humanas: ...................................................................... 35 4.3 Toxina Botulínica: ......................................................................................... 36 4.4 Intoxicação por Staphylococcus aureus: ...................................................... 37 4.5 Enterotoxina por Bacillus cereus: ................................................................. 37 4.6 Enterotoxinas por Clostridium perfringens: .................................................. 38 4.7 Enterotoxinas por E. coli: ............................................................................. 39 4.8 Toxinas produzidas por Moluscos outros Frutos do Mar e Pescado: ........... 40 4.9 Outras Enterotoxinas bacterianas: ............................................................... 42 4.9.1. Por Shigella: ......................................................................................... 42 4.9.2. Por V. cholerae: ................................................................................... 42 4.9.3. Toxinas codificadas em Bacteriófagos: ............................................ 42 BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................ 44 3 INTRODUÇÃO Breve Histórico do estudo dos Microrganismos: A partir da descoberta e do início dos estudos sobre microrganismos ficou claro que a divisão dos seres vivos em dois reinos era insuficiente. Em 1866, sugeriu-se a criação de um terceiro reino que chamado de protista, que englobava as bactérias, as algas, os fungos e os protozoários. Estudos mais avançados mostraram que os seres vivos eram representados por duas categorias de células: Procariotas, com material genético desprovido de membrana nuclear; e Eucariotas, com material genético envolvido por uma membrana nuclear. Estudos posteriores classificaram os seres vivos além de sua organização celular, mas também por sua forma de obter energia, pelas diferenças entre RNA ribossômico. Qualquer que seja a classificação adotada, a MICROBIOLOGIA será sempre o ramo da biologia que estuda os seres vivos microscópicos nos seus mais variados aspectos como morfologia, fisiologia, reprodução, genética, taxonomia e a interação com outros seres e o ambiente; abrangendo os estudos das aplicações industriais dos microrganismos (função da biotecnologia) e os microrganismos que se encontram nos alimentos e/ou que podem ser transmitidos pelos alimentos. O estudo dos vírus e dos príons (que mesmo não sendo considerados seres vivos), são microscópicos e se enquadram no ramo da biologia que estuda doenças causadas por seres microscópicos. A MICROBIOLOGIA DOS ALIMENTOS estuda os diversos microrganismos que contaminam os alimentos, podendo causar danos aos alimentos (deterioração ou alteração sensorial) ou à saúde de quem os consome: Doenças Transmitidas por Alimentos (DTA), ou são adicionados aos alimentos (intencionalmente) para a produção de novos alimentos ou produtos (microrganismos benéficos). No Brasil, a Resolução – RDC Nº 331, de 23 de dezembro de 2019, juntamente coma Instrução Normativa Nº 60 de 23 de dezembro de 2019 dispõe sobre os padrões microbiológicos de alimentos e sua aplicação, e estabelece as listas de padrões microbiológicos para alimentos, respectivamente. Estas legislações federais são de 4 leitura e conhecimento obrigatórios para todos os profissionais que trabalham com controle de qualidade e produção de alimentos. Assim como no organismo humano, os microrganismos podem ter caráter benigno ou útil e maligno ou patogênico e os neutros também nos alimentos. Benignos ou uteis: são aqueles adicionados intencionalmente e de forma controlada nos alimentos, objetivando transformar/modificar o alimento ou bebida para diversas finalidades, sem causar doenças. Fermentam o alimento ou bebida, produzindo outro bom ao consumo humano. Por exemplo: Leite/Iogurte – Ação de Bactérias benéficas. Iogurte/Queijo – Ação de Leveduras Carnes/Maturação– Ação de Bactérias benéficas. Massa/Pão – Ação de Leveduras Uva/Suco/Vinho – Ação de Leveduras Vinho/Vinagre – Ação de Leveduras Arroz/Saque – Ação de Leveduras Malte/Cerveja– Ação de Leveduras Malignos ou Patogênicos: São aqueles que, ao contaminarem os alimentos, como organismo vivo e em multiplicação (infecções) ou por suas toxinas produzidas no alimento ou no intestino (intoxicações), podem levar a doenças veiculadas ou transmitidas por alimentos (DVA ou DTA) causando diversos sintomas e doenças, e podem levar até a morte. Podem ser levados ao alimento, pelo homem, na manipulação dos alimentos (em especial através das mãos), pela presença de insetos, roedores, animais deestimação, pássaros, ou pelo próprio ambiente: terra, água, ar insetos. A contaminação de alimentos pode ainda ocorrer dentro dos ambientes de manipulação, pela deficiência de processos de higienização de ambientes, utensílios e equipamentos dentro da linha de produção. 5 Microrganismos Indicadores: vem sendo utilizados na avaliação da qualidade microbiológica da água há longo tempo e mais recentemente nos alimentos, devido à dificuldade na detecção de microrganismos patogênicos. São grupos ou espécies de microrganismos que, presentes nos alimentos, podem fornecer indicação de ocorrência de contaminação fecal, presença de patógenos ou deterioração dos alimentos. Podem indicar ainda condições sanitárias inadequadas no processamento, produção, armazenamento ou distribuição dos alimentos. O grupo ou microrganismo para ser considerado como indicador precisa seguir alguns critérios: deve ser de fácil detecção; facilmente distinguível de outros microrganismos da microbiota dos alimentos; não deve estar presente como contaminante natural do alimento; deve estar sempre presente quando o patógeno associado estiver; seu número deve correlacionar-se com o do patógeno; deve apresentar necessidades e velocidade de crescimento semelhante ao do patógeno; deve ter velocidade de morte semelhante do patógeno e sobrevivência ligeiramente superior a do patógeno; ausente nos alimentos livres do patógeno ou em quantidades mínimas. A avaliação microbiológica de um alimento ou produtos pode ser realizada sob diferentes aspectos e/ou diretrizes: - Aspectos Higiênicos: permitem avaliar higienicamente um alimento ou produto através de determinações microbianas, considerando a aplicação de Práticas de higiene em toda a cadeira de produção e na exposição ao consumo deste produto ou alimento. Determinadas por contagem total de bactérias (mesofilos/termófilos/psicotrópicos) e fungos (bolores e leveduras). - Presença de Indicadores fecais: através da pesquisa de indicadores compostos por coliformes a 45°C, E.coli e C. perfrigens, avalia a presença de contaminação fecal (direta ou indireta) e por consequência a qualidade do produto. - Microrganismos Uteis: São microrganismos controlados, agindo sobre a matéria prima em processos de transformação, através de seu metabolismo, gerando produtos alimentícios diferentes da matéria original, tendo como 6 resultado metabolitos não tóxicos. Usados em geral para fabricação de pães, cerveja, iogurtes queijos, entre outros designados de fermentação. - Indicadores de Manipulação/processamento de alimentos: Vários grupos de microrganismos podem fazer parte desse grupo de indicadores, dependendo do produto e do processamento do mesmo. - Toxinas Biológicas Presentes: toxinas de carias origens compreendem esta avaliação. - Indicadores de Risco: a enterotoxina estafilococica ou uma toxi-infecção por Bacillus cereus, Clostridium perfrigens ou ainda uma infecção por Salmonella sp, são exemplos destes indicadores em um alimento ou produto, todos produzem toxinas. - Aspectos Sanitários/Microrganismos patogênicos: os possíveis nos alimentos são, vírus, parasitos e bactérias. Deterioração de Alimentos Frescos e Processados: Bactérias, bolores e leveduras são as causas principais de deterioração dos alimentos, dependendo das condições de composição dos alimentos e fatores extrínsecos como a temperatura, as bactérias são os agentes mais ativos nesse processo; no entanto, os fungos podem ser os responsáveis principais pelas alterações sensoriais. Praticamente qualquer carboidrato e seus derivados estão sujeitos à utilização como substrato como fonte de energia para o crescimento microbiano. Amido, celulose, glucose, frutose, galactose, arabinose, xilose, ácido glucônico, ácido glucurônico, polióis como manitol e glicerol, entre outros, podem ser metabolizados por bactérias aeróbias ou anaeróbias facultativas, onde o metabolismo respiratório oxidativo irá predominar, levando a produção de H2O e CO2 e liberação intensa de energia com crescimento microbiano muito rápido. Por outro lado, em anaerobiose, as bactérias 7 passam a utilizar os carboidratos por processo fermentativo, o que afeta muito as características dos alimentos. Quanto às proteínas, bactérias não são capazes de utilizar moléculas intactas diretamente, pois não é possível a penetração através da membrana celular, entretanto, compostos originados da sua hidrólise e de baixo peso molecular como dipeptídios e aminoácidos, podem penetrar sem serem metabolizados pela maioria dos microrganismos. A consequência principal da ruptura das proteínas pela ação de enzimas como peptidases, é o amolecimento, redução de textura e mudança de aroma. Não são muitas as espécies de bactérias que exercem atividade proteolítica. Putrefação é o resultado do processo de utilização anaeróbica das proteínas e substâncias nitrogenadas não proteicas, já a decomposição é o resultado da degradação aeróbica com oxidação dos produtos metabólicos com alterações marcantes. Sendo assim, alimentos de origem animal (carnes e pescado) destacam também com composição de aminoácidos livres, creatina, purinas, ureia, amidas, dentre outros, como substâncias nitrogenadas não proteicas metabolizadas facilmente por muitos microrganismos, principalmente no pescado, quando ocorre por consequência a volatilização de substâncias com aroma pronunciado. Destaca-se que na deterioração de compostos nitrogenados acontece uma elevação do pH (alcalinização do meio) em decorrência da formação de aminas. Ao contrário, no processo de deterioração de carboidratos, a acidificação do meio com queda do pH é observada com frequência. Sobre a decomposição de lipídios em alimentos, o processo hidrolítico é causado pelas enzimas produzidas por algumas bactérias, mesmo sob refrigeração. Há diferenciação entre a alteração química das gorduras denominada ranço oxidativo da deterioração de origem microbiana por rancificação hidrolítica, ressaltando-se que alguns bolores nos gêneros Aspergillus e Penicillium produzam enzimas oxidativas. Odores estranhos nos alimentos são detectados na rancificação hidrolítica devido a liberação de triglicerídeos de cadeia curta como o ácido butírico, capróico e caprílico. 8 1. SUBDIVISÃO DOS MICORGANISMOS RELACIONADOS COM ALIMENTOS: 1.1 Bactérias: Microrganismos com vida independente necessitam de umidade, de alimentos com maior teor de água, ricos em proteínas, sendo que algumas podem desenvolver-se em alimentos mais secos. Algumas produzem toxinas em decorrência da reprodução (multiplicação) com efeito maligno no organismo humano. Além dos alimentos, as bactérias podem ser encontradas em praticamente todos os lugares: meio ambiente, no corpo humano, na água, no ar, no solo. 1.2 Fungos: Também com vida independente, são divididos em Bolores e Leveduras. Predominam em alimentos mais secos, de baixo pH (ácidos) ou com alto teor de açúcar simples. Comuns em frutas frescas, vegetais e cereais. Mas em geral, são pouco exigentes quanto aos nutrientes e podem se reproduzir em praticamente qualquer tipo de substrato. Também produzem toxinas e podem ser cultivados por meio de culturas, assim como as bactérias. Podem indicar a presença de micotoxinas, como a aflatoxina, que pode causar manifestações toxicológicas prejudiciais. As leveduras crescem e se reproduzem mais rápido que os bolores. A incidência de espécies patogênicas em alimentos é pouco conhecida. Sua importância está mais relacionada aos processos de deterioração dos alimentos que apresentam condições favoráveis para seu desenvolvimento, alterando a característica sensorial. Bolores e leveduras são estão utilizados como indicadores do estado de conservação dos alimentos. Muitas espécies de leveduras sobrevivem e crescem em meio aquático, inclusive na água cloradae no mar. A população de Candida albicans foi sugerida como indicadora de poluição fecal recente e poluição humana de origem não fecal, sendo úteis no monitoramento de águas residuais ricas em material orgânico como efluentes de 9 refinarias e destilarias. No Brasil, devido a larga escala de produção de álcool, esses resíduos são um problema. Leveduras são também amplamente utilizadas na tecnologia de alimentos em processos fermentativos para bebidas e pães. 1.3 Vírus: Não possuem vida independente, não se multiplicam em alimentos, só crescem quando estão dentro das células do organismo humano e de outros animais vivos. O homem os adquire através da ingestão de alimentos contaminados, água contaminada, ar, e através do contato direto com outras pessoas contaminadas. Vários vírus entéricos podem ser encontrados em água contaminada com material fecal, alguns apresentando maior resistência a cloração que as bactérias indicadoras. Como exemplo, o vírus da Hepatite tipo A, Gastroenterite tipo A, Rotavírus, Adenovírus e Poliovírus, dentre outros. 10 2. PRINCIPAIS MOCRORGANISMOS PATOGÊNICOS DE IMPORTÂNCIA ENCONTRADOS EM ALIMENTOS: Segundo Silva Junior, 2020, os principais microrganismos patogênicos, mais frequentemente encontrados em alimentos são: BACTÉRIAS: COLIFORMES TOTAIS STAPHYLOCOCCUS sp - Enterobacter sp - Staphylococcus aureos - Klebsiella sp - Staphylococcus epidermidis - Citrobacter sp BACILLUS COLIFORMES FECAIS - Bacillus cereus - Escherichia coli - Bacillus subtilis OUTRAS ENTEROBACTERIAS CLOSTRIDIUM SULFITO REDUTORES - Proteus sp - Clostridium perfrigens - Edwardsiella sp - Clostridium botulinum - Serratia sp - Salmonella sp CAMPYLOBACTER - Shiguella sp - Campylobacter jejuni - Yersinia sp BACILOS GRAN NEGATIVOS NÃO ENTÉRICOS Pseudomonas sp - Pseudomonas sp - Grupo enterococus - Aeromonas sp - Grupo oral - Alcaligens sp - Grupo piogênico - Choromobacteriun sp - Acinetobacter sp - Brucella sp VIBRIO 11 Vibrio parahaemolyticus FUNGOS BOLORES LEVEDURAS - Penicillium sp - Candida sp - Alternaria sp - Rhodoturula sp - Rhizopus sp - Torulopsis sp - Fuzarion sp - Aspergillus niger - Aspergillus flavus Embora as estatísticas sejam poucas, a incidência de doenças microbianas de origem alimentícia em nosso país é bastante elevada. E mesmo em países desenvolvidos com abastecimento de alimentos considerado seguro do ponto de vista de higiene e saúde, a ocorrência de doenças desta natureza ainda é significante a vem aumentando, apesar da alta tecnologia nas áreas de produção e controle dos alimentos. Série histórica de surtos de doenças transmitidas por alimentos e número de casos envolvidos nos surtos, Município de São Paulo, 2007 a 2021*. Ano de notificação Notificação de surtos % Número de casos % 2007 173 6,6 1754 7,0 2008 204 7,8 1498 6,0 2009 316 12,1 2302 9,2 2010 328 12,6 1619 6,5 2011 314 12,0 2919 11,7 2012 412 15,8 3043 12,2 12 2013 269 10,3 2658 10,6 2014 155 5,9 2042 8,2 2015 125 4,8 1675 6,7 2016 88 3,4 1538 6,1 2017 78 3,0 1304 5,2 2018 58 2,2 1098 4,4 2019* 64 2,5 1348 5,4 2020* 20 0,8 193 0,8 2021* 6 0,2 41 0,2 Total 2610 100,0 25032 100,0 Fonte: SINANNET/DVE/COVISA Dados provisórios até 08/06/2021, sujeitos a revisão. Chamadas (*): período de pandemia pela COVID-19. Vários agentes causadores de doenças no homem podem ser transmitidos por alimentos: produtos químicos (metais pesados, pesticidas); toxinas naturais de plantas e animais (alcaloides e histaminas); vírus (hepatite e poliovirus); parasitos (amebas e helmintos); bactérias patogênicas; fungos toxicogenicos. Alguns deles: 13 2.1 Bactérias: Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-SA 2.1.1 Gram Positivas: Em função das propriedades químicas e física da parede da célula, ao se utilizar a técnica de coloração de Gram em laboratório, essas bactérias adquirem a cor azul violeta. a) Clostridium botulinum: São bacilos que apresentam flagelos peritríquios e são formadores de esporos ovais com esporângio dilatado e geralmente subterminal. São anaeróbios estritos, produtores de toxinas (natureza protéica) conhecidas como A, B, C¹, C², D, E, F e G, sendo os tipos A, B, E, F os causadores de doenças no homem. Nos animais, os tipos C e D são predominantes, algumas vezes os tipos A e B podem estar envolvidos. O tipo G é pouco conhecido e não tem sido associado com doenças até o momento. O termo Botulismo é utilizado para designar a intoxicação provocada pelo Clostridium botulinum, que provém de botulus (salsicha em latim), devido ao envolvimento deste alimento nos primeiros casos de botulismo cientificamente comprovados na Europa no fim do século 19. Atualmente são conhecidas três formas de botulismo: Clássico que é a intoxicação causada pela ingestão de alimentos contendo neurotoxinas; Por Lesões que é uma doença infecciosa causada pela proliferação e consequente liberação de toxinas em lesões infectadas com C. botulinum e o Botulismo Infantil que é a doença infecciosa causada pela ingestão de esporos e subsequente germinação, multiplicação e toxigenese no intestino de crianças com menos de um ano de idade. https://es.wikipedia.org/wiki/Bacteria_grampositiva https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ 14 O botulismo de origem alimentar tem um período de incubação que varia de 12 a 36 horas. Os sintomas geralmente são problemas gastrointestinais: náuseas, vômitos e diarreia e, seguida sintomas de constipação intestinal, quando a neurotoxina começa a agir provoca fadiga, fraqueza muscular, problemas de visão, secura da boca e dificuldade de deglutição. O solo é o principal habitat e reservatório do C. botulinum, sendo encontrado com frequência no trato intestinal de peixes, onde não se multiplicam neste ambiente. Qualquer outro animal pode se tornar portador deste microrganismo. Pode ser constatado em diversos alimentos, como em carnes de gado, frango, suínos e vegetais advindos de hortas comerciais ou não. A temperatura mínima de crescimento é a partir de 10°C e a concentração máxima de sal capaz de permitir sua multiplicação é de 10% de cloreto de sódio. Quanto a Atividade de água, a germinação precisa ser considerada em conjunto com as concentrações de sal. Pode-se afirmar que os valores limitantes para o desenvolvimento e produção de toxina, seriam de 0,97 de Aw e 5% de NaCl para o tipo E, e 0,94 de Aw e 10,5% de NaCl para os tipos A e B, todos proteolíticos. Em relação ao pH, o crescimento de C. botulinum é ótimo na faixa de 6,8 até 7,0, sendo o valor máximo tolerável de 8,5, não havendo crescimento em pH abaixo de 4,7. Valor mínimo de pH para crescimento é de 5,2. C. botulinum é uma bactéria ANAERÓBICA. A temperatura ótima para seu desenvolvimento é a faixa entre 35°C e 37°C, sendo o máximo tolerável ao redor de 48°C. Os esporos de C. botulinum apresentam resistência variável ao calor, sendo as mais resistentes os tipos A e B proteolíticos com temperatura de 121°C por menos de um minuto. O tipos não proteolíticos são mais sensíveis, resistindo a 80°C por até menos de 3,5 minutos. Após a ingestão do alimento contaminado (período de incubação), os sintomas aparecem após 12 a 36/48 horas, podendo variar de 2 horas até 14 dias dependendo da quantidade e tipo de toxina ingerida, da resistência individual do indivíduo e tipo de alimento contaminado. 15 Após os primeiros sintomas, seguem-se dores abdominais, distensão abdominal, e por vezes constipação, evoluindo para sintomas neurológicos, como fraqueza, lassidão, tonturas ou vertigens, visão embaçada, fraqueza muscular da face. À medida que a intoxicação progride, o diafragma é paralisado e resulta na asfixia e morte. Foto: Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-SA-NC b) Clostridium perfrigens:é um bacilo Gram positivo, anaeróbio, esporulado, encapsulado e imóvel. Produz proteínas biologicamente ativas: umas de atividade toxicas e outras de atividade enzimática. As quatro proteínas com atividades toxicas mais importantes são: alfa, beta, épsilon e iota. As cepas de C. perfrigens são classificadas em cinco tipos (A, B, C, D e E), todas produzem a toxina alfa, que tem atividade fosfolipásica e é hemolítica. As Cepas A, C e D produzem um enterotoxina, mas todos os casos de toxiinfecção alimentar por esta enterotoxina estão associados a cepa A. Tem intensa atividade metabólica em alimentos e produzem uma serie de enzimas hidroliticas extracelulares: colagenases, hialuronidases e oxiribonuclease e proteases. É capaz de fermentar um grande número de carboidratos (glicose, lactose, frutose, galactose, maltose, Inositol, manose, amido e sacarose). Durante a fermentação há grande produção de gás (H2 e CO2) e produtos finais ácidos. Embora o homem seja um reservatório natural desta bactéria, a frequência de portadores é bastante variável, aumentando principalmente no caso de prevalecerem condições precárias de higiene, sendo comum nas fezes humanas. Estas bactérias são mesófilas, desenvolvendo-se entre 20°C e 50°C com ótimo crescimento na faixa de 37°C até 47°C, não se multiplicando abaixo dos 7°C, sendo https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ 16 que a resistência térmica dos esporos é bastante variável, podendo resistirem a 100°C por 6 até 17 minutos. Abaixo de Atividade de Água igual a 0,93, a multiplicação é restrita, assim como se sabe que o nitrito de sódio é inibitório do seu crescimento em níveis de 400mg/Kg impedindo a reprodução. Seu tempo de geração (multiplicação) é de 7,1 minutos e pH entre 6,0 e 7,0, um dos menores tempos de geração entre bactérias de interesse em alimentos. São responsáveis por dois tipos de toxinfecções: Clássica: sintomas como dores abdominais agudas, diarreia com nauseasse febre (vômitos raros), sintomas entre 8 e 12 horas após a ingestão, e branda, os sintomas são causados pela Cepa A e raramente causam morte do indivíduo. Grave: sintomas geralmente causados pela cepa C, enterite necrótica (caracterizada por dor aguda intensa), diarreia sanguinolenta, vômitos e inflamação necrótica do intestino delgado. É rara, mas é fatal quando acomete o indivíduo. Causada pela enterotoxina que aparece quando se forma o esporo do C. perfrigens, a toxina pode ser processada no alimento, mas comumente sua produção ocorre no intestino. Estas bactérias quando ingeridas, ultrapassam a barreira ácida do estômago que altamente desfavorável para elas e quando elas são ingeridas com alimentos proteicos, ocorre elevação do pH que funciona como efeito protetor sobre elas, se tornando mais resistentes. Quando as células viáveis (bactérias) atingem o intestino delgado, encontram um meio adequado para sua multiplicação e produção de enterotoxina. Essas células esporuladas encontram-se normalmente nos alimentos. Na forma vegetativa não conseguem produzir enterotoxinas. O período de encubação oscila entre 8-24 horas após a ingestão do alimento contaminado, sendo a doença de curta duração, raramente ultrapassando 48 horas usualmente sem maiores consequências. Os alimentos mais comumente envolvidos são os de natureza protéica que foram cozidos em temperaturas insuficientes para eliminação das células vegetativas e não resfriadas adequadamente (de 60°C até 10°C no prazo de até 2 horas), ocorrendo a germinação dos esporos e consequente multiplicação da bactéria favorecida pelas 17 condições de anaerobiose presente no interior de carnes, tortas, molhos variados, saladas e coberturas. A prevenção é impedir a exposição demasiada dos alimentos em temperatura ambiente e promoção do resfriamento rápido após cocção ou seu imediato consumo, além da manutenção da temperatura acima dos 60°C neste caso até o consumo. Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-SA-NC c) Bacillus cereus: bacilos Gram-positivos com intensa atividade metabólica, produzem uma serie de enzimas que degradam substratos orgânicos. Multiplicação entre 10°C e 48ºC, e pH 4,3 e 9,3. Sua identificação é complicada, não há consenso sobre como fazê-la. São bacilos grandes e flagelados (peritríquios), aeróbios, mesófilos e produtores de esporos terminais e subterminais. São capazes de utilizar vários carboidratos, são também produtores de hemolisinas e termolábeis. Causam dois tipos de gastroenterite: Diarréica: com período de incubação de 8 a 16 horas e seus principais sintomas são diarreia intensa, dores abdominais, tenesmos retais e raramente náuseas e vômitos. Síndrome emética: curto período de incubação, de 1 a 5 horas, vômitos, diarreia que dura de 6 a 24 horas e mal-estar geral são os sintomas mais comuns. As cepas são capazes de produzir uma série de metabólitos extracelulares (toxina diarréica e toxina emética) que também podem causar os sintomas acima. E se manifestam quando o alimento apresenta um número elevado de células viáveis de Bacillus cereus, entre 10⁷ e 10⁹ células. https://namu.moe/w/%EA%B0%80%EC%8A%A4%EA%B4%B4%EC%A0%80%EA%B7%A0 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ 18 Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-NC-ND d) Stafhylococus aureus: são classificadas como cocos Gram positivos, quando vistos ao microscópio aparecem na forma cachos, são mesófilos, anaeróbios facultativos, mas o seu maior crescimento ocorre sob condições aeróbias. As cepas são sensíveis a uma seria de bacteriófagos, que auxiliam no estudo de surtos de intoxicação alimentaras toxinfecções ocorrem pelo consumo de toxinas pré-formada nos alimentos, denominadas por A, B, C1, C2, C3, D e E. O período de incubação varia de 30 minutos a 8 horas após a ingestão do alimento contaminado. Os sintomas são náuseas, vômitos, câimbras abdominais dolorosas, diarreia e sudorese, podendo haver dores de cabeça, calafrios e queda de pressão arterial. Não costuma ser fatal, a menos que haja debilidade pré-existente do indivíduo. Estão presentes na pele em mais de 50% da população humana, sendo encontradas também na mucosa nasal, garganta e cabelos de indivíduos sadios, sendo agentes casuais de infecções na pele, desde lesões cutâneas e purulentas até infecções sistêmicas. Sua presença em alimentos se dá pela manipulação com precário cuidado de higiene pessoal, podendo contaminar qualquer alimento que assim for manuseado. Muito frequentes em queijos, doces recheados ou com coberturas, sanduíches, e uma série de produtos prontos para consumo. Apresenta grande resistência a elevadas concentrações de sal e baixa Atividade de água, sendo a Aw ideal em torno de 0,86 e mínimo de 0,84, cessando a produção de enterotoxina em valores de Aw mais elevados. http://www.microgaia.net/ https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ 19 Em relação ao pH, a maioria das cepas de S. aureus desenvolve-se na faixa entre 4,2 e 9,3, sendo a faixa ótima no intervalo entre 6,0 e 7,0. S. aureus são as bactérias mais tolerantes ao sal, sobrevivendo em concentrações por volta de 23% de NaCl em que se multiplicam em aerobiose com 16-18% NaCl e em anaerobiose com 14-16% NaCl, produzindo toxinas em alimentos. O conservante nitrito de sódio muito usado na indústria de alimentos, inibe pouco o desenvolvimento de S. aureus. Com relação à temperatura, S. aureus é uma bactéria mesófila, com ótima faixa em 30-37°C, podendo haver reprodução entre 6,5°C e 47,8°C, podendo produzir toxinas nos alimentos que são termoestáveis mesmo a 100°C. Período de incubação é muito curto, oscilando entre meia hora ou menos até 2 ou 4 horas, dependendo da quantidade ingerida de células viáveis, causando vômitos como sintoma mais característico, além de dores abdominais, náuseas e diarreia. A doença pode durar poucos dias e raramenteé fatal. e) Listeria monocytogenes: Conhecida a tempos pelos veterinários, se tornou um dos mais importantes patógenos transmitidos por alimentos, na década de 80, devido a eclosão de surtos de listeriose humana. É Gram positiva, não formadora de esporos e anaeróbia facultativa. Flagelos peritríquios com movimento denominado tombamento, o que auxilia na sua identificação. Temperatura ótima para reprodução Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-SA https://en.wikipedia.org/wiki/Staphylococcus_aureus https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ 20 entre 2,5°C e 44ºC. Pode se multiplicar em pH entre 5 e 9, sendo ideal 6 e 8. A sintomatologia é semelhante a uma gripe, com diarreia e febre moderada, podendo evoluir para sintomas como febre intensa, mal-estar geral, vômitos, diarreia severa, náuseas e dores. A incubação pode ocorrer de 1 dia a algumas semanas, em casos mais graves pode se instalar no sistema nervoso central causando meningite, encefalite e abscessos, pode, em casos raros, causar osteomielite e endocardite. A contaminação por esta bactéria pode ser gravíssima para grávidas, recém-nascidos, portadores de AIDS, cirrose e carcinomas e que apresentem outras doenças que comprometem o sistema imunológico. Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-NC 2.1.2 Gram Negativas: Em função das propriedades químicas e física da parede da parede célula, ao se utilizar a técnica de coloração de Gram em laboratório, essas bactérias adquirem a cor vermelha ou rosa. http://www.madrimasd.org/blogs/salud_publica/2008/08/28/99634 https://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/ 21 Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-SA-NC a) Escherichia coli patogênica: faz parte da microbiota normal intestinal, anaeróbio facultativo, são bacilos Gram negativos, não esporulados, fermentam glicose e produzem gás (H2 e CO2) e ácido. O significado da presença de Escherichia coli nos alimentos devem ser avaliados sobre dois ângulos: bactéria entérica quando o alimento foi processado em condições insatisfatórias de higiene e bactérias com linhagens patogênicas, que podem ser classificadas de acordo com os seus fatores de virulência, manifestações clínicas e epidemiológicas. Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY b) Salmonella: pertence à família Enterobacteriaceae, são bacilos Gram negativos, não produtores de esporos, anaeróbios facultativos e a grande maioria é móvel (flagelos peritríquios), o pH ótimo para multiplicação está próximo de 7,0, temperatura entre 35°C e 37ºC. As doenças causadas por salmonelas são divididas em: Febre http://brewminate.com/worse-than-mrsa-doctors-call-for-urgent-action-on-superbug-threat/ https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ https://www.forestryimages.org/browse/detail.cfm?imgnum=1355024 https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ 22 tifoide: causada pela Salmonella typhi, só acomete o homem, em geral transmitida pela água e alimentos contaminados com material fecal humano; Febre entérica: causada pela Salmonella paratyphy, é semelhante a febre tifoide, com sintomas mais brandos e; Enterocolite causada pelas demais Salmonellas. As Salmonelose se caracterizam por sintomas que incluem febre, dores abdominais e vômitos, aparecem 12 a 36 horas após o contato com o microrganismo, durante 1 a 8 semanas, as febres entéricas duram no máximo 3 semanas. Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-NC-ND c) Campylobacter Jejuni, Campylobacter Coli, Campylobacter Iari: Bactérias gram negativos curvos, finos e compridos, são moveis (único flagelo polar), característico de saca rolha (vaivém), tem característica marcante a microaerofilia, o que requer tensão de oxigênio baixa para a sua multiplicação. A sintomatologia pode ser de várias maneiras sendo a mais comum a enterocolite, acompanhada de diarreia, febre e dores abdominais, que podem se estender de 2 a 10 dias. Foto: Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-NC-ND https://www.innaturale.com/salmonella-trasformata-combattere-cancro/ https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ 23 d) Yersinia enterocolitica: Bacilos Gram negativos, sua fonte de infecção e a via oral, a região afetada é o ileocecal. Os sintomas mais comuns são febres, diarreias, dores abdominais, náuseas e vômitos. Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-NC e) Vibrio cholerae: Classificada como bacilo, podem ser curtos ou retos, possui único flagelo polar. É o bacilo causador da cólera, o período de incubação varia de 6 horas a 5 dias, pode ou não apresentar sintomas, que podem variar desde uma diarreia moderada, até aquosas e profusas. Podem em casos extremos levar a morte do indivíduo. Foto: Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-NC https://viverealmeglio.it/yersinia-enterocolitica-cause-sintomi-cura-e-rischi https://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/ https://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/ 24 2.2 Fungos São indesejáveis nos alimentos porque são capazes de produzir uma grande variedade de enzimas que agindo sobre os alimentos provocam sua deterioração. Muitos são produtores de toxinas (micotoxinas) que correspondem a produtos metabolitos secundários. As micotoxinas quando ingeridas com os alimentos causam alterações biológicas prejudiciais no homem. Os principais fungos relacionados com intoxicações provocadas por micotoxinas são: Aspergillus spp (produz aflatoxinas que causam danos hepáticos e hemorragia no trato digestivo e na cavidade peritoneal quando ingeridas junto com o alimento; produzem também ocratoxinas que são causadoras de lesões renais e hepáticas, por fim produzem ainda a esterigmatocistina que causa lesões semelhantes a aflatoxinas). Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-SA-NC Penicillium spp, (produz inúmeros micotoxinas: rubratoxina, que provoca doenças hemorrágicas; a patulina que causa deterioração dos alimentose tem efeito antibiótico e a citinina que é usada na fermentação do arroz por orientais); Fusarium spp (produzem pelo menos três tipos de micotoxinas os triconecenos que causam a síndrome denominada ATA – aleucia toxica alimentar) e Claviceps spp., produz uma micotxicose que é denominada de ergotismo, que durante séculos foi associada a cerais, hoje muito raras. https://www.flickr.com/photos/gjshepherd/16662997539 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ 25 Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-SA 2.3 Vírus São considerados parasitos intracelulares obrigatórios, podendo estar em células animais, vegetais, bactérias, fungos e algas, sendo necessário que o material genético do vírus seja processado pela célula parasitada. Nos alimentos, os vírus de importância são poucos, merecendo destaque os que causam hepatite A, poliomielite a as gastroenterites (rotavírus), no Brasil somente 2% do total de surtos alimentares e causada por vírus. Vírus requerem replicação estritamente intracelular, portanto, seus números não aumentam durante o processamento, o transporte ou a estocagem de alimentos. Além disso, são mais resistentes a calor, desinfecção e mudanças no pH do que bactérias patogênicas. Vírus não podem se multiplicar em alimentos nem na água, no entanto, alimentos servem como veículos para infecções. Vírus de origem alimentar são bastante estáveis fora do hospedeiro e resistentes a ácidos. Somente algumas partículas são necessárias para o desenvolvimento da doença. A gastrenterite viral é em geral caracterizada pelos seguintes sintomas: 1. Início após um período de incubação de 24 a 36 horas; https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Penicillium_sp._conidiophore.jpg https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ 26 2. Vômito e/ou diarreiacom duração de alguns dias; 3. Alta taxa de ataque (média de 45%). Vírus são transmitidos por via fecal-oral, contato de pessoa a pessoa ou pela ingestão de alimentos ou água contaminados, sendo que os Adenovírus podem ser transmitidos pela respiração. Os patógenos virais de origem alimentar podem ser divididos em três grupos: 1. Vírus que causam gastrenterites: Rotavírus (Grupo A, B, e C), adenovírus entérico, norovírus e vírus Sapporo (ambos calicivírus), adenovírus (tipos 40 e 41) e astrovírus (sorovares 1 a 8); 2. Vírus da hepatite transmitido por via fecal-oral: Vírus da hepatite A (HAV) e hepatite E (HEV); 3. Aqueles que causam outras doenças: citomegalovírus, vírus do tipo parvo, coronavírus e os enterovírus. Os rotavírus do grupo A são endêmicos no mundo inteiro. São a principal causa de diarreias graves em crianças e incluem cerca de metade dos casos que necessitam de hospitalização. Quase todas as crianças adquirem anticorpos séricos até a idade de 5 anos. A incidência também é alta em adultos, sendo comprovados pelos registros epidemiológicos em países que executam a investigação e controle adequados com registros de saúde pública, como Estados Unidos, China e Japão. Existem muitas intoxicações originadas a partir do consumo de frutos do mar, como os moluscos. Foto: Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-NC https://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/ 27 3. FATORES QUE INTERFEREM NO METABOLISMO DOS MICRORGANISMOS: Organismos vivos requerem nutrientes para o seu crescimento e reprodução, requerem substancias químicas que podem ser orgânicas ou inorgânicas, em varias formas. Microrganismos são versáteis e diversificados em suas exigências nutricionais, bem mais que todos os demais seres vivos. Uns podem crescer com poucas substancias inorgânicas, sendo sua única exigência, enquanto outros, como os organismos superiores, tem sua necessidade em compostos orgânicos mais complexos. Por outro lado, todos os organismos vivos, inclusive os microrganismos, tem algumas necessidades nutricionais em comum: água, carbono, nitrogênio, enxofre, fosforo, vitaminas. AGUA: importante para os microrganismos porque a maioria deles só absorve nutrientes, se esta substancias químicas estiveram dissolvidas n água. Tais exigências, junto com as condições físicas de pH, atmosfera, pressão hidrostática e pressão osmótica, são particulares para cada microrganismo e precisam estar presentes para que ocorra o desenvolvimento do mesmo. Assim, os microrganismos podem ser distinguidos em relação a fonte de energia e carbono que utilizam em seu desenvolvimento. O carbono: importante fonte de energia para crescimento e constituinte de estrutura celular. As fontes de carbono estão divididas em duas classes basicamente: os que usam o dióxido de carbono (forma mais oxidada) como principal ou única fonte de carbono, chamados de autotróficos e os que são incapazes de usar o CO² como fonte de carbono e utilizam compostos orgânicos, são denominados heterotróficos. Representam a maioria dos microrganismos. 3.1 Fatores intrínsecos 3.1.1 A atividade de água dos alimentos (Aw ou Aa) A conservação depende da quantidade de água que se encontra em estado livre nos alimentos. Quanto mais baixa for a atividade de água de um alimento, mais tempo ele 28 poderá ficar estocado, com menor deterioração microbiana, ou seja, maior conservação. Aqueles com alta atividade de água estão mais propensos à deterioração bacteriana. O crescimento e o metabolismo microbiano exigem a presença de água numa forma disponível, e o índice desta disponibilidade no alimento é a Aw, para reações químicas e crescimento microbiano. O comportamento dos microrganismos frente a Aw é extremamente variável. As bactérias são mais exigentes quanto a disponibilidade de água livre do que os bolores e leveduras, sendo que a maioria das espécies deterioradoras não crescem em meios com Aa inferior a 0,91. Abaixo de Aw 0,60 não há menção de crescimento de qualquer tipo de microrganismo, sendo o alimento estável. A atividade de água dos alimentos pode ser artificialmente reduzida, desidratando, adicionando sal ou açúcar, ou congelando os alimentos. > 0,98 .......... Carnes frescas, leite, frutas e vegetais... Bactérias deterioradoras e patogênicas, fungos. > 0,98 a 0,93 ...... Ovos, sucos, queijos, pão... Bactérias deterioradoras Gram+ < 0,93 a 0,85 ...... Salames, queijos duros, produtos de confeitaria... Algumas Gram+ Alguns fungos. < 0,85 a 0,60 ...... Geléias, mel, farinhas, frutas secas, carnes salgadas – Bolores e Leveduras. 3.1.2 Os nutrientes dos alimentos Quanto menor a concentração de nutrientes em um alimento, maior será a sua conservação, pois os microrganismos necessitam dos nutrientes para sobreviverem, principalmente proteínas e vitaminas do complexo B. Os alimentos de origem animal são os que mais precisam de atenção, devido a sua composição proteica. 3.1.3 Os constituintes antimicrobianos dos alimentos 29 A presença de constituintes antimicrobianos interfere na conservação dos alimentos. O cravo, por exemplo, possui lipídeos e óleos essenciais com ação antimicrobiana. 3.1.4 O PH dos alimentos Alimentos de baixa acidez (pH > 4,5) são os menos sujeitos a multiplicação bacteriana, e nos alimentos mais ácidos haverá predominância do crescimento de bolores e leveduras. O efeito dos ácidos na destruição ou inibição microbiana pode ser devido à concentração hidrogeniônica (nível de H+ livres) ou à toxicidade do ácido não dissociado, a qual, por sua vez será afetada pelo pH. Por outro lado, a acidificação do interior da célula poderá ser devida à migração de íons H+ do meio externo para o interno, ou então à dissociação das moléculas de ácidos capazes de penetrar através das barreiras da membrana celular. Os ácidos orgânicos fracos e lipófilos, na forma não dissociada, são facilmente solúveis na membrana celular, inibindo ou destruindo microrganismos pela interferência na sua permeabilidade, afetando o transporte de substratos e a fosforilação oxidativa, bem como gerando inibição do sistema de transporte de elétrons e, finalmente, causando acidificação do interior da célula, provavelmente a principal causa da sua inibição ou destruição. A grande maioria das bactérias se multiplica próximo a neutralidade (pH = 7,0) e os fungos em pH ácido (abaixo de 4,0). 3.1.5 As estruturas biológicas dos alimentos As estruturas biológicas de alguns alimentos, em alguns casos, constituem uma barreira de acesso dos microrganismos às partes nutritivas e auxiliam, também, na sua conservação. As cascas de algumas sementes, as cascas de ovos e as películas das frutas são exemplos disto. 3.1.6 A microbiota dos alimentos Outro fator que favorece a conservação de alimentos, pois inibe alguns espécies e grupos de microrganismos é a competição interna da microbiota neste alimento. Exemplo desta competição são as bactérias lácticas que podem produzir ácido lático ou bacteriocinas que inibem ou mesmo podem eliminar alguns patogênicos presentes 30 nos alimentos. Outro exemplo se dá na presença de substancias antimicrobianas nas cascas de algumas frutas, e o pH alto e substancias antimicrobianas presentes na casca do ovo, que favorecem a sua conservação. 3.1.7 Potencial de Oxidoredução: É uma medida de da tendência de um sistema reversível de doar e receber elétrons. Também pode ser conceituado como sendo a voltagem necessária para remover um elétron de um composto. Os microrganismos são classificados em aeróbios, anaeróbios facultativos, microaerófilos e anaeróbios, em função da capacidade de utilizarem ou não o oxigênio como receptor final de elétrons no metabolismo respiratório. Nestas condições, os aeróbios somente se desenvolvem em substratos com potencial de oxidorredução elevado, em contato íntimo com ooxigênio atmosférico, ocorrendo o contrário com os anaeróbios. Leite +200 a +340 Queijo tipo suíço -50 a -200 Ovos +500 Carne crua, peça -60 a -150 Carne moída cozida +300 Enlatados -20 a -150 Tubérculos (batata) -150 Suco de limão +383 3.2 Fatores extrínsecos 3.2.1. A temperatura A temperatura é um dos principais fatores que afetam o crescimento dos microrganismos, estimulando seu crescimento, inibindo-o ou até mesmo matando-os. Faixas de temperatura entre 7 e 60ºC favorecem a proliferação de microrganismos e deterioração dos alimentos. Por outro lado, temperaturas abaixo de 5º C ou acima de 31 65º favorecem mais a conservação dos alimentos. É considerada zona de risco, sendo a faixa de temperatura que os microrganismos podem se multiplicar e deteriorar alimentos. Abaixo de 7°C e acima de 60°C temos as chamadas zonas de segurança, onde poucos microrganismos patogênicos se desenvolvem. Por isso que alimentos perecíveis (risco de deterioração rápida) devem ser mantidos refrigerados e/ou congelados ou ainda em temperaturas entre 60°C e 80°C por, no máximo, 6 horas, visando impedir a reprodução. A maioria não resiste a esta faixa de temperatura, sendo eliminados. Temperaturas de congelamento pode eliminar pequena parcela de microrganismos, não e capaz de levar a morte a grande maioria. Em temperaturas de refrigeração, a multiplicação existe, porém de forma lenta. Daí a grande importância do controle da manutenção a frio. A zona de risco está representada pela mesma temperatura do corpo humano e, geralmente, dos ambientes de manipulação de alimentos, favorecendo em muito o desenvolvimento de microrganismos. Alimentos mantidos em zona de risco, terão maiores proliferações de microrganismos, inclusive os patogênicos. A partir desta observação, passou-se a pesquisar, objetivando o controle, eliminação ou diminuição do número de microrganismos durante os processos de manipulação/distribuição de alimentos, do binômio tempo e temperatura. Os maiores causadores de surtos de infecções e doenças em seres humanos são as bactérias. A grande maioria delas se reproduz e desenvolve em ambientes com faixas de temperatura dentro da faixa zona de risco, algumas existentes, entretanto, não são eliminadas facilmente, mesmo com temperaturas em zonas de segurança. Especialista apontam que estas bactérias mais resistentes ficam paralisadas em estado latente, até que o ambiente se torne propicio, quando elas voltam a se desenvolver. Explicando assim, porque alimentos prontos para consumo e que foram levados as temperaturas de segurança (assados ou fritos), se estragam ou causam toxi-infecções, quando mantidos fora de ambientes de temperatura controlada e desprotegidos, estas bactérias não são destruídas em pouco tempo, mesmo em temperaturas altas, o alimento fora de controle de temperatura atinge temperaturas ótimas de crescimento e permite que as bactérias voltem a se desenvolver, retornando a forma vegetativa. Podem comprometer a qualidade dos alimentos, muitas vezes sem afetar e/ou comprometer suas características sensoriais. 32 As bactérias que causam os maiores surtos de toxinfecções são Salmonellas; Staphylococcus; Clostridium; e Escherichia colli. Já os fungos desenvolvem-se melhor em temperaturas entre 25°C e 30°C, sendo que alguns são considerados psicrófilos, pois preferem temperaturas abaixo de 10°C e poucos crescem na faixa de 55°C a 77°C. Diferentes alimentos precisam de diferentes temperaturas de armazenamento para garantir a inocuidade e as características organolépticas individuais. Alimentos que precisam de reaquecimento precisam chegar à temperatura mínima de 75ºC para garantir a segurança do alimento e a eliminação de microrganismos, caso estejam presentes. Para cada microrganismo existem temperaturas mínima, máxima e ótima para a sua reprodução e crescimento, sendo classificados assim: a) Termófilos: temperatura ótima entre em torno de 60°C b) Psicrófilos: ótimo em 10°C c) Mesófilas: ótimo está entre 20 e 40°C d) Psicrotróficos: temperatura ótima entre 25 e 30°C, mas crescem sob refrigeração. Diversos processos de conservação dos alimentos utilizam temperaturas acima das máximas para eliminar os microrganismos. A CVS-5 de 09 de abril de 2013 da Secretaria de Estado da Saúde do estado de SP (Regulamento Técnico de Boas Práticas para Estabelecimentos Comerciais de Alimentos e para Serviços de Alimentação), estabelece as temperaturas de segurança para a conservação de alimentos nas várias etapas do processamento: recepção, armazenamento, distribuição, reaquecimento etc. A RDC 331/ANVISA/2020 determina 75°C como temperatura ideal mínima para a cocção. 3.2.2. O oxigênio A presença ou não de oxigênio e a quantidade do mesmo no ambiente pode influencias a conservação de alimentos. Os microrganismos estão divididos neste fator como: os que só se desenvolvem e reproduzem na presença de oxigênio, aeróbios, os que se reproduzem e crescem mesmo na ausência total de oxigênio, anaeróbios e os facultativos, que se desenvolvem independentemente da existência do mesmo no ambiente. 33 A umidade pode favorecer a conservação dos alimentos, quando se mantiver baixa. Quando existe umidade alta do meio ambiente, esta influenciara diretamente na atividade de agua do alimento e por sua vez, está vai influenciar na contaminação e deterioração dos alimentos. Umidade e temperatura têm influência direta: quanto menor a temperatura, mais baixa deverá ser a umidade relativa do ar. 3.2.3. A presença de gases no meio Estocagem em atmosfera controlada (atmosfera de CO²), tem efeito de conservação nos alimentos. Muito usada em alguns países para estocar frutas, provoca retardo de maturação e da putrefação causada por fungos. 4. Toxinas Produzidas por Microrganismos: As intoxicações decorrem da ingestão de alimentos que contêm substâncias tóxicas, de sua própria origem, toxinas de natureza microbiana ou química. A contaminação do alimento pode acontecer durante o processamento, manipulação ou preparação do alimento para posterior armazenamento ou exposição à venda. Nestes casos, acontecem devido a falhas nas Boas Práticas de Fabricação. Outras intoxicações estão relacionadas à matéria-prima, como o caso de intoxicações por peixes em condições inadequadas, causando intoxicação por histamina provocada pelo consumo de peixe contaminado. 4.1 Histamina A histamina é uma amina biogênica, resultado do processo metabólico dos microrganismos que causam degradação do peixe. É uma substância mediadora de reações anafiláticas em processos alérgicos agindo como um neurotransmissor e vasodilatador no sistema nervoso central e no sistema cardiovascular. É comumente relacionada a manifestações como dificuldade de respirar, prurido, erupção, vômito, febre e hipertensão, em uma intoxicação. Por outro lado, em uma resposta alérgica, outros sintomas podem ser desencadeados: lacrimejamento ou coceira nos olhos, espirros, coceira no nariz, produção de muco, cólicas estomacais, diarreia, falta de ar, dentre outros. 34 Falhas na cadeia de frio após a captura do peixe associadas a falhas nas condições de higiene, aumentam a produção de histamina pela metabolização bacteriana de histidina. A maioria das bactérias que produz histamina é halógena, sobrevive em altas concentrações de sal, podendo ser encontradas em processos de salga, secagem, defumação e fermentação. As principais são: Klebisiella pneumoniae, Enterobacter aerogenes, Morganella morganii, Proteus vulgaris, Citrobacter freundii, Escherichia coli, Serratia spp. O MAPA (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento), através do RIISPOA 2020 (Regulamento de Inspeção Industrial e Sanitária de Produtos de Origem Animal) – DECRETO Nº 10.468 DE 18 DE AGOSTO DE 2020, estabelece controles sensoriais, de histaminas e biotoxinas no pescadoe frutos do mar para consumo humano. A Instrução Normativa n°. 60 e a RDC 331, ambas da ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) do Ministério da Saúde, de 23 de dezembro de 2019, trazem a necessidade de pesquisa da histamina, assim como estabelece limites microbiológicos para algumas espécies e gêneros de bactérias relacionados. Em 2017, também foi estabelecido Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade para peixe congelado e estabelece limite máximo de histaminas em até 100mg/Kg. Entretanto, a determinação de histaminas em alimentos é uma técnica complexa e cara. Surtos por intoxicação no Brasil, acabam sendo notificados como uma manifestação alérgica qualquer e sendo tratadas com automedicação, sem o registro oficial, porque os sintomas são geralmente leves e de curta duração. Mas trata-se de um problema de saúde pública e devido a tendência de consumo visando a saudabilidade, o consumidor tem procurado aumentar o consumo de pescado e cada vez mais pessoas são acometidas pela intoxicação decorrente de falhas nas condições higiênicas e de refrigeração do pescado. 4.2 Micotoxinas 35 São substâncias metabólicas produzidas por bolores que podem ser liberadas no alimento contaminado, induzindo a uma série de respostas tóxicas em humanos e outros animais. A intensidade destas respostas depende da dose ingerida, da natureza da micotoxina, idade e condições gerais de saúde de quem ingeriu. Estas respostas podem ser evidenciadas por toxicidade carcinogênica, hemorrágica e mais frequentemente ação de hepatotoxinas, nefrotoxinas e neurotoxinas, além de efeitos crônicos mais discretos como atraso do crescimento. Estão relacionadas ao cultivo de cereais, oleaginosas como arroz, milho, trigo, cevada, amendoim, dentre outros. Mas nem todas as cepas de uma espécie de bolor são capazes de produzir um determinado metabólito em todas as condições ambientais. Esforços no agronegócio tem prevenido a eliminação quase completa de micotoxinas e a aceitação de nível tolerável delas nos alimentos. 4.2.1. Micotoxicose Humanas: Beribéri cardíaco devido ao consumo de arroz contaminado por Penicilium citreoviride; nefropatia endêmica por ocratoxina A causada por espécies de Aspergillus, detectada em milho, aveia, trigo e cevada. 1) Aflatoxina: ocorrência principalmente em amendoins, castanha do Brasil e milho, podendo ser constatada também no leite cru. São mutagênicas, carcinogênicas, teratogênicas e com toxicidade aguda para muitos animais domésticos também. 2) Ocratoxina: produzida por espécies de Aspergillus e Penicilium, tem sido detectada na cevada, milho, trigo e aveia, causam infiltração de gorduras nas células do fígado podendo causar nefropatias e imunossupressão, além de anemia e hemorragia pulmonar infantil. 3) Citrinina: produzida por várias espécies de Penicilium, é normalmente detectada na presença de ocratoxina A, sugerindo que as duas toxinas agem de forma sinérgica causando nefropatia, sendo sua ocorrência principal na cevada. 4) Patulina: é uma lactona insaturada (grupo funcional álccol muito estável), podendo combinar-se com outros grupos amino livres causando efeitos como 36 retardo do crescimento, carcinogênese e efeito tóxico em mamíferos. Produzida principalmente por Penicilium e Aspergillus, constatada em sucos de maçã, mas é destruída por sua própria fermentação alcoólica. 5) Ácido penicílico: parecida com a patulina, tem sido constatado no milho e em feijões, causando intoxicações agudas com efeito carcinogênico também. 6) Sterigmatocistina: similar a aflatoxina, tem sido constatada em grãos de trigo, café e também no leite, com propriedade hepatocarcinogênica. 7) Outras micotoxinas: espécies de Fusarium, Sclerotinia, e Aspergillus, isolados em cereais, rações, aipo e cebolas contaminadas. Dezenas de outras micotoxinas têm sido detectadas em alimentos, havendo possibilidade da exposição humana pelo consumo de leite ou carne contaminada pelo fato de os animais terem ingerido rações, ou capim, ou fenos contaminados por micotoxinas. O estudo das micotoxinas é complexo e a discussão tem sido na dificuldade de se estabelecer limites fixos para a sua presença em alimentos devido a incerteza sobre os riscos reais. Uma das ações mais preconizadas como medida de prevenção do desenvolvimento fúngico em grãos, cereais e outros vegetais, é a secagem rápida e armazenamento sob condições controladas de umidade relativa. A redução da Atividade de Água (Aw ou Aa) possibilita a inibição dos bolores micotoxigênicos. Tabela: Atividade de Água mínima para o crescimento e produção de micotoxinas por algumas espécies de bolores ESPÉCIE MICOTOXINA PRODUZIDA Aa MÍNIMA Crescimento Produção de Micotoxina Aspergillus flavus Aflatoxina 0,78 até 0,80 0,83 até 0,87 Aspergillus parasiticus Aflatoxina 0,82 0,87 Aspergillus achraceus Ocratoxina 0,77 até 0,83 0,83 até 0,87 Aspergillus citrinum Citrinina 0,8 - Fonte: apud Beuchat, 1993 4.3 Toxina Botulínica: 37 Esta toxina é produzida pela bactéria esporulada Clostridium botulinum no trato intestinal ou ela é pré-formada nos alimentos antes de ser ingerida. O alimento é consumido juntamente com a toxina, que depois de passar pela barreira do trato gastro-intestinal tem seu ponto máximo de absorção no intestino delgado, penetrando o sistema linfático e posteriormente a corrente sanguínea onde é transportada ao sistema nervoso e se liga aos terminais pré-sinápticos dos nervos colinérgicos interferindo na liberação de acetilcolina na junções mioneurais havendo falhas nas transmissões de impulsos, resultando na paralisia dos músculos que estes nervos controlam. As toxinas botulínicas são solúveis em água e estáveis em meio ácido e em salmouras até 26,6%, e são termolábeis, sendo destruídas pelo aquecimento a 80°C por 30 minutos ou a 100°C em 15 minutos. Pode ser letal em doses acima de 180 MLD/Kg para o tipo B. Os sintomas da intoxicação por toxina pré-elaborada no botulismo de origem alimentar acontecem por ausência de febre, pulsação normal ou mais lenta, decréscimo da pressão sanguínea e normalidade do estado mental, podendo chegar à paralisia faringolaringeal que causa dificuldades na fala e no ato de engolir, acompanhada de intensa desidratação da boca, língua e garganta, devido a salivação deficiente. Há também fraqueza muscular e dificuldade de locomoção, e à medida que a intoxicação avança, o diafragma é paralisado, resultando em asfixia e morte do indivíduo por parada respiratória em 3 a 6 dias. Nos casos não fatais, a recuperação completa pode levar alguns meses. 4.4 Intoxicação por Staphylococcus aureus: Esta intoxicação acontece somente quando há intensa proliferação bacteriana no alimento exposto a temperaturas perigosas (entre 37°C e 40°C), atingindo populações na ordem de 10.000 a 1.000.000 UFC/g, causando a intoxicação quando for ingerido, independente da ingestão de bactérias viáveis. Os sintomas (náuseas, vômito, diarreia e dores abdominais) normalmente não persistem por mais de 24 horas, sendo a intoxicação raramente fatal. 4.5 Enterotoxina por Bacillus cereus: 38 Neste caso, a toxina diarreica é uma proteína pesada produzida durante a fase de crescimento bacteriano, sem necessidade de lise da célula para sua liberação. Ela é termolábel e atua estimulando o sistema adenilato ciclase-AMP cíclico com acúmulo de fluidos nos intestinos. Já a toxina emética, de natureza diversa, está presente em filtrados de culturas, sendo termoestável e resistindo ao aquecimento a 126°C durante 90 minutos. O controle em alimentos se dá na prevenção do desenvolvimento bacteriano, uma vez que é impossível evitar a presença nas matérias primas. Assim, é fundamental que alimentos cozidos, preparados, prontos para consumo, mantenham-se em temperaturas acima de 55°C para que a multiplicação seja inibida, ou quea preparação seja resfriada de 60°C até 10°C no espaço de tempo de até 2 horas com auxílio de um equipamento chamado “blast chiller” ou ultra congelador, para também assim se evitar a multiplicação intensiva com produção de toxinas, conforme determina a RDC 216/2004 da ANVISA. Uma alternativa, é o resfriamento em banho-maria de água e gelo para quantidades de menor volume, mas neste caso é necessário monitorar muito bem o procedimento para que não haja contaminações cruzadas ou demora no processo. Nenhum alimento que ofereça condições para a proliferação desta bactéria deverá ser mantido por período maior que 2 a 3 horas em temperaturas na faixa de 15°C até 60°C, que propiciam condições de multiplicação bacteriana. Os alimentos não muito ácidos que são submetidos a esterilização comercial, como o caso de enlatados e apertizados, não oferecem riscos quanto a presença desta bactéria, uma vez que a resistência térmica de seus esporos é relativamente baixa. 4.6 Enterotoxinas por Clostridium perfringens: O homem é um reservatório natural da bactéria e a frequência de portadores é bastante variável, aumentando onde as condições de higiene são precárias, sendo constatada em fezes humanas e de outros animais. A produção desta enterotoxina acontece mediante a ingestão de células viáveis desta bactéria em números ao redor de 1.000.000.000 até 10.000.000.000 UFC/g de alimento. 39 Quando as bactérias atingem o intestino delgado, encontram aí um meio adequado para a sua multiplicação e esporulação, não sendo detectada em células vegetativas, as quais são normalmente constatadas nos alimentos. Esta enterotoxina causa um aumento na permeabilidade capilar, vasodilatação e excesso de movimentação de fluidos na luz do intestino, resultando em diarreia. Abaixo de 15°C o crescimento microbiano desta bactéria é inibido, sendo que para amenizar os problemas de infecção por C. perfringens deve-se recorrer também prevenção da multiplicação microbiana pela refrigeração adequada ou resfriamento seguro e rápido. 4.7 Enterotoxinas por E. coli: A Escherichia coli O-157:H 7 causa a Colite Hemorrágica provocando diarreia aquosa severa que pode durar até 8 dias e levar o indivíduo a morte. A mortalidade é alta, principalmente em crianças e idosos, quando a colite evolui para uma anemia grave e insuficiência renal e em pouco tempo compromete de modo permanente a função renal. Agem também no intestino delgado, podendo ser termolábeis ou termoestáveis conforme a cepa. Entretanto, o mecanismo de ação da E. coli é diverso, em que uma mesma cepa pode produzir ambos os tipos de enterotoxinas, inexistindo dados referentes ao comportamento da espécie enteropatogênica diante dos fatores intrínsecos e extrínsecos que interferem na reprodução e crescimento desta bactéria. Algumas cepas são invasivas, produzindo um processo infeccioso muito semelhante àquele provocado pelas shigelas, onde a patogenicidade é evidenciada pela invasão de células da mucosa intestinal sem produção de toxinas. Mais de 16 sorotipos da E. coli enteropatogênica foram identificados em estudos epidemiológicos com crianças até um ano de idade na década de 80 e seus mecanismos de virulência não foram ainda totalmente esclarecidos. Kornacki & Marth (1982) distinguiram, além destes, o tipo E. coli enteropatogênica facultativa, presente na flora intestinal normal. 40 Dentre os diversos alimentos envolvidos em surtos com diarreia sanguinolenta, estão carnes mal assadas ou quase cruas e também aqueles alimentos muito manipulados e sem higiene rigorosa (contaminações cruzadas e refrigeração inadequada. 4.8 Toxinas produzidas por Moluscos outros Frutos do Mar e Pescado: As enfermidades relacionadas aos moluscos são causadas por um grupo de toxinas produzidas por uma alga plantônica (dinoflagelados, na maioria dos casos), da qual os moluscos se alimentam. As toxinas são acumuladas e algumas vezes metabolizadas pelos moluscos. A ingestão desses alimentos contaminados resulta em uma ampla variedade de sintomas que dependem das toxinas presentes, de suas concentrações no molusco e da quantidade consumida do molusco contaminado. Todos os moluscos (que se alimentam por filtração) são potencialmente tóxicos. A intoxicação do tipo diarreica é relacionada com mexilhões, mariscos, ostras e vieiras, enquanto a do tipo amnésica é associada somente a mexilhões. As intoxicações paralisantes por molusco são melhor caracterizadas que as intoxicações diarreicas, intoxicações neurotóxicas e intoxicações amnésicas. As intoxicações neurotóxicas são vinculadas a moluscos encontrados na costa da Flórida e no Golfo do México. Os sintomas desse tipo de intoxicação são principalmente neurológicos e incluem formigamentos, queimação, entorpecimento, sonolência, fala incoerente e paralisia respiratória. A intoxicação paralisante causada por moluscos deve-se a 20 toxinas, as quais são derivadas da saxitoxina produzida por dinoflagelados (capacidade de se movimentarem em água ou meio aquoso até atingirem a célula-alvo). A toxicose amnésica é particularmente grave em pacientes idosos, onde todas as fatalidades aconteceram em pacientes idosos. Inclui sintomas reminiscentes à doença de Alzheimer. É caracterizada por desordens gastrintestinais (vômitos, diarreia, dores abdominais) e problemas neurológicos (confusão, perda de memória, desorientação, convulsão, coma). Os sintomas gastrintestinais ocorrem no período de 24 horas, enquanto os de caráter neurológico surgem em 48 horas. Ciguatoxina é uma toxina produzida por peixes associados a recifes, causam os seguintes sintomas: 41 • Irritação nos lábios, língua e garganta; • Dores de cabeça; • Dores fortes nos braços, nas pernas e nos olhos; • Visão dupla; • Lesões na pele: bolhas, ardência e eritema. A maioria dos casos apresenta recuperação que leva de dias a semanas, sendo a mortalidade baixa. Alguns peixes como Atum e Sardinha podem trazer algumas toxinas produzidas por algumas bactérias e comumente relacionadas no passado como sendo histaminas, mas estudos recentes falharam com humanos voluntários que mostrariam as diferenças entre essas intoxicações. Sendo assim, a origem exata de cada intoxicação é ainda desconhecida. Na intoxicação escombroide, então, a recuperação ocorre normalmente no período de 12 horas e as fatalidades são raras, em geral ocorrem devido a outros fatores de predisposição, apresentando os seguintes sintomas: • Gosto metálico, picante ou agudo na boca; • Dores de cabeça intensa; • Tonturas; • Náusea e vômitos; • Edema facial e vermelhidão; • Dor epigástrica; • Pulsação rápida e fraca; • Coceira na pele; • Queimação na garganta e dificuldade para engolir. Nas intoxicações diarreicas por moluscos os sintomas incluem normalmente um distúrbio gastrintestinal brando, caracterizado por náusea, vômito, diarreia e dores abdominais seguidas por tremores, dores de cabeça e febre. Seu início pode ocorrer entre 30 minutos até três horas após ingestão, dependendo da dose da toxina 42 ingerida. Os sintomas podem durar de 2 até 3 dias. A recuperação é completa, sem efeitos posteriores, sendo que a doença em geral não impõe riscos à vida do infectado. É causada provavelmente por poliésteres de alto peso molecular, incluindo o ácido ocadaico, a toxina dinofisis, a pectenotoxina e a yessotoxina produzidas por dinoflagelados. 4.9 Outras Enterotoxinas bacterianas: 4.9.1. Por Shigella: Embora espécies de Shigella sejam invasivas, penetram e multiplicam-se na mucosa do colo intestinal constituindo o fator mais importante na sua virulência caracterizada por súbita diarreia com sangue e muco, a produção de toxinas também foi evidenciada (S. dysenteriae, S. sonnei e S. flexneri). 4.9.2. Por V. cholerae: Bactérias Vibrio cholerae já foram bastante estudadas, sendo constatado que números elevados debactérias podem invadir facilmente o intestino delgado e multiplicarem-se produzindo uma enterotoxina que estimula as células da mucosa e secretam grandes quantidades de fluidos isotônicos ou aumentam a permeabilidade do endotélio vascular, levando a perda severa de potássio e bicarbonato. O óbito pode acontecer em até 8 horas, com o quadro de diarreia líquida, em jato, de cor esbranquiçada que exala cheiro forte. 4.9.3. Toxinas codificadas em Bacteriófagos: Os bacteriófagos estão envolvidos na transferência dos fatores de virulência entre os patógenos. Por exemplo, a shigatoxina, da Sh. dysenteriae, é codificada por genes em um bacteriófago que foi integrado no cromossomo. A E. coli O157:H7 causa colite hemorrágica e síndrome urêmica hemolítica e contém os genes da shigatoxina. É plausível que o bacteriófago que codifica a shigatoxina da Sh. dysenteriae tenha sido transferido para uma cepa de EPEC e isso tenha levado à geração de um novo patógeno, a EHEC. Em algumas circunstâncias, o fago que codifica a shigatoxina pode se tornar lítico e, em seguida, liberar a toxina. Outro exemplo de um bacteriófago que codifica uma toxina é o V. cholerae, que produz a toxina colérica codificada pelos genes ctxA e ctxB. Eles são codificados pelo fago 43 filamentoso CTX. O receptor bacteriano para a infecção do fago é o TCP, o qual é também um fator determinante para a aderência. Em consequência, o fago infecta apenas bactérias que já possuam uma adesina essencial, assim assegurando a virulência. 44 BIBLIOGRAFIA AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. RDC n°. 216 de 15 de setembro de 2004. Publicado no D.O.U. - Diário Oficial da União; Poder Executivo, de 16 de setembro de 2004. ASSIS, Luana de. Alimentos Seguros, ferramentas para gestão e controle da produção e distribuição. SENAC, São Paulo, 2017. ASSOCIAÇÃO PORTUGUESA DE NUTRIÇÃO. Segurança Alimentar: Princípios Básicos. Porto, Associação Portuguesa de Nutrição. Julho de 2018. BERTIN, Brigitte & MENDES, Fatima. Segurança de Alimentos no comercio: atacado e varejo. SENAC Nacional, Rio de Janeiro, 2011. CARVALHO, Iraneide Teixeira. Microbiologia dos Alimentos. EDUFRPE, 2010. CONSEA – Conselho de Segurança Alimentar e Nutricional Sustentável do RS e entidades colaboradoras. Cartilha de Orientações para Doação de Alimentos, Lei Federal 14.016 de 2020. Porto Alegre, 2020. FORSYTHE, Stephen J. 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