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Controle Microbiológico em Alimentos Profa Dra Ana Carolina Pires https://images.app.goo.gl/XioMH6M2aMc2Dxb77 Conteúdo da aula Contaminantes de alimentos físicos, químicos e microbiológicos Doenças transmitidas por alimentos e água contaminados Microrganismos patogênicos Microrganismos indicadores / coliformes totais e fecais Análises microbiológicas na indústria de alimentos Porque estudar ? • A razão pela qual estudamos o controle microbiológico de alimentos é devido ao fato de que o nosso alimento é muito diversificado e, para assegurar que seja Seguro, faz-se necessária uma abordagem sistemática e proativa que minimize a contaminação desde o produto na fazenda até o prato do consumidor • Risco aceitável x Risco igual a zero • O que é um alimento Seguro? Contaminantes de alimentos https://www.gov.br/anvisa/pt-br/assuntos/alimentos/contaminantes Contaminantes de Alimentos Contaminantes de alimentos • Contaminantes ingrediente ou material que não foi adicionado intencionalmente no alimento, tornando-se um contaminante • Contaminantes físicos materiais e/ou objetos estranhos que se tornam contaminantes dos alimentos • Contaminantes químicos produtos químicos – solo, metais, subprodutos, contaminantes emergentes • Contaminantes microbiológicosmicrorganismos contaminantes • Componentes intrínsecos dos alimentos Alguns compostos e organismos são contaminantes externos aos alimentos, enquanto outros são intrínsecos, por exemplo, o ácido oxálico no ruibarbo e a solanina alcaloide nas batatas Tipos de Contaminantes Fontes de Contaminação • Cadeia produtiva de um alimento • Componentes intrínsecos e extrínsecos dos alimentos • Componentes adicionados • Principais fontes de contaminação • Solo, água, ar, poeira • Utensílios, maquinários e equipamentos • Animais e plantas • Manipuladores de alimentos – cabelo, nariz, mão, boca, intestino, roupas Contaminantes de Alimentos Doenças Transmitidas por Alimentos (DTAs ou ETAs) • As Doenças Transmitidas por Alimentos (DTAs) são doenças associadas à presença de microrganismos que foram introduzidos nos alimentos durante o seu processo de produção ou durante o período de armazenamento do produto. Essas enfermidades ocorrem quando ingerimos um alimento contaminado pelo microrganismo ou pela toxina por ele produzida Doenças de Transmissão Hídrica e Alimentar • DTHADoenças de Transmissão Hídrica e Alimentar • Existem mais de 250 tipos de DTHA no mundo, podendo ser causadas por bactérias e suas toxinas, vírus, parasitas intestinais oportunistas ou substâncias químicas. • É considerado surto de DTHA quando duas ou mais pessoas apresentam doença ou sinais e sintomas semelhantes após ingerirem alimentos e/ou água da mesma origem, normalmente em um mesmo local. • Para doenças de alta gravidade, como Botulismo e Cólera, a confirmação de apenas um caso já é considerado surto. https://www.gov.br/saude/pt-br/assuntos/saude-de-a-a-z/d/dtha https://www.gov.br/saude/pt-br/assuntos/saude-de-a-a-z/b/botulismo-1/botulismo https://www.gov.br/saude/pt-br/assuntos/saude-de-a-a-z/c/colera/ Doenças alimentares de origem microbiológica • As doenças alimentares microbianas são originadas por uma variedade de microrganismo com diferentes períodos de incubação e duração de sintomas. • Organismos como a Salmonella e a Escherichia coli O157:H7 são bastante conhecidos pelo público em geral. • Contudo, existem vírus e toxinas fúngicas que foram relativamente pouco estudados e, no futuro, poderão ter sua identificação participação correta nessas doenças Pirâmide de casos notificados e casos reais de DTAs Contaminantes microbiológicos Microrganismos envolvidos com doenças transmitidas por alimentos Perfil epidemiológico Brasileiro Divisão das doenças causadas por microrganismos • Infecções cepas de Salmonella, Campylobacter jejuni e E. coli patogênicas • Composto por microrganismos que podem se multiplicar no trato intestinal humano • Causarm gastrenterites • Intoxicações Bacillus cereus; Staphylococcus aureus e Clostridium botulinum • Composto por microrganismo que produzem toxinas, tanto nos alimentos como durante a passagem pelo trato intestinal. • Vômitos, náuseas, sintomas autolimitantes • Gastrenterite acompanhada por febre pode ter sido originada por bactérias Gram-negativas, já ue o sistema imune do hospedeiro responde ao lipopolissacarídeo dessas bactérias causando a febre. • As infecções virais causam tanto vômitos quanto gastrenterites. Doenças alimentares de origem microbiológica • Algumas bactérias patogênicas, como a Salmonella, são invasivas e podem chegar à corrente sanguínea através das paredes do intestino, causando infecções generalizadas. • Outros patógenos produzem toxinas nos alimentos, antes de serem ingeridos ou durante a infecção, podendo causar graves danos a órgãos suscetíveis, como o fígado • Também podem ocorrer complicações devido às reações imune-associadas (p. ex., uma infecção causada por Campylobacter que pode levar a uma artrite reativa e a síndrome de Guillain-Barrés) as quais a resposta imune do hospedeiro ao patógeno também é infelizmente dirigida contra os tecidos do próprio hospedeiro. Dose infectante • O termo “dose infectante” não é um limiar preciso abaixo do qual as pessoas não se tornam infectadas, mas é útil como indicador relativo da infectividade de um patógeno de origem alimentar • A dose infectante é dependente do organismo, hospedeiro e alimento Infecções de particular importância • Síndrome de Guillain-Barré (C. jejuni) • Artrite reativa e Síndrome de Reiter (sorovares de Salmonella) • Síndrome hemolítica urêmica (E. coli O157:H7) • Gastrite crônica devido a Helicobacter pylori. • Doença de Crohn e colite ulcerativa possivelmente causadas por Mycobacterium paratuberculosis. • Distúrbios gastrintestinais e nutricionais de longo prazo após infecções causadas por C. jejuni, Citrobacter, Enterobacter e Klebsiella. • Anemia hemolítica devido a Campylobacter e Yersinia. • Doenças vasculares e do coração causadas por E. coli. • Ateroesclerose consequente a infecção causada por S. Typhimurium. Infecções de particular importância • Mudanças de personalidade causadas por toxoplasmose • Doença de Graves (doença autoimune) resultante de anticorpos ao receptor de tirotropina após infecção por Y. enterocolitica serovar O:3. • Hipotireoidismo grave devido a infecção causada por Giardia lamblia. • Doença de Crohn possivelmente causada por M. paratuberculosis (causador da doença de Johne em ruminantes) por meio de leite pasteurizado. Outras bactérias causadoras podem ser L. monocytogenes, E. coli e espécies de Streptococcus. • Indução viral de distúrbios autoimunes, como a infecção do vírus da hepatite A, causando hepatite aguda com icterícia em adultos. • As micotoxinas têm uma escala de toxicidade aguda, subaguda e crônica, uma vez que algumas delas são carcinogênicas, mutagênicas e até teratogênicas Classificação de microrganismo Origem dos patógenos de alimentos Origem dos patógenos de alimentos Origem dos patógenos de alimentos Origem dos patógenos de alimentos Classificação dos microrganismos contaminantes de alimentos • Um agrupamento alternativo seria de acordo com a gravidade da doença. • Essa abordagem é útil para a definição de critérios microbiológicos (planos de amostra- gem) e análises de risco. • A Comissão Internacional de Especificações Microbiológicas para Alimentos dividiu os patógenos (ICMSF) mais comuns, causadores de doenças de origem alimentar, nesses grupos para auxiliar nas tomadas de decisões dos planos de amostragem Classificação pela ICMSF Bactérias • As bactérias procariontes (Divisão de acordo com RNA 16S e metabolismo) • Eubactérias” (ver- dadeiras bactérias) • “Arqueas” (termo antigo “arquebactérias”) • Existem poucos organismos Arqueas de importância na indústria alimentícia.Os Pyrococcus furio- sus pois é encontrado em orifícios hidrotérmicos, multiplicam-se a 100° C). • Tamanho bastonete é em torno de 2μm x 1μm x 1μm. Apesar de seu tamanho bastante reduzido, apenas 500 células de Listeria monocytogenes são suficientes para gerar natimortos em grávidas. • Os patógenos de origem alimentar mais comuns, como Salmonella spp., Escherichia coli e Campylobacter jejuni, são eubactérias capazes de multiplicar-se em temperaturas de 37°C (temperatura do corpo humano), resultando em toxinfecções com sintomas como diarreias e vômitos Fatores de virulência - Bactérias • A capacidade de um microrganimo causar doenças depende de ele possuir diferentes determinantes de virulência. • LPS (pirogênico), • Cápsula (evita o engolfamento), • Flagelos (mobilidade até as células-alvo), bem como adesinas, invasinas e toxinas. • Adesinas são moléculas da superfície da célula compostas por glicoproteínas ou glicolipídeos, os quais se ligam a superfícies específicas do hospedeiro. • Fímbrias - pili, são estruturas similares a pelos e situam-se na superfície da bactéria. • Invasinas são moléculas que capacitam o patógeno a invadir a célula do hospedeiro, na qual pode persistir de forma intracelular. Bactérias gram-positivas de interesse • Clostridium botulinum bacilo produtor de esporos termoresistentes, toxinas e são anaeróbios restritos. Suportam condições salínicas • Clostridium perfingers bacilo, produtor de esporos e toxinas, suporta temperaturas de °C a 45°C • Bacillus cereus Bacilo gram-positive grande, aeróbio, mesófilo com flagelos e produtos de esporos • Staphylococcus aureus cocos, Produtores de toxinas, aeróbio • Listeria monocytogenes bacilo, não produz esporos, anaeróbio facultative Bactérias gram-negativas 1. Escherichia coli patogênica 1. EPEC (Escherichia coli Enteropatogênica clássica) 2. EIEC (Escherichia coli Enteroinvasiva) 3. ETEC (Escherichia coli Enterotoxigênica) 4. EHEC (Escherichia coli Hentero – hemorrágica) 5. EAggEC (Escherichia coli Enteroagregativa) 2. Salmonella 3. Compylobacter jejuni; C. coli; C. lari 4. Shigella 5. Vibrio cholerae Escherichia coli Características gerais • Bacilos gram-negativos, anaeróbios facultativos, não esporulado • Flora intestinal • Enterobacteriaceae • Fermentadora de glicose e lactose • E coli no alimento • Contaminação fecal no alimento • Condições insatisfatórias de higiene • O que classifica as E. coli? Fatores de virulência da E. coli linhagens agrupadas em 5 classes • EPEC – E. coli enteropatogênica clássica • ETEC – E. coli enterotoxigênica • EIEC – E. coli enteroinvasiva • EHEC – E. coli enterro-hemorrágica • EAggEC – E. coli enteroagregativa Salmonella • Pertence à família Enterobacteriaceae Bacilos gram- negativos, sem produção de esporos • Anaeróbios facultativos • Taxonomia baseada nos antígenos de superfície somático (O), flagelares (H) e capsulares (Vi) • pH 7,0 (não suportando menos de 4,0 e mais de 9,0) • Não toleraram soluções salinas acima de 9% • Devido aos diferentes antígenos, apresenta diferentes mecanismos de patogenicidade • Epidemiologia distribuído na natureza mundialmente Salmonella • Febre tifoide – S. typhi – leite cru, mariscos e vegetais crus • Homem consumo de água e alimentos contaminados com material fecal humano • Sintomas graves – septicemia, febre alta, diarreia e vômitos • Penetração nas células epiteliais intestinais, invasão da lâmina (camada abaixo) e entrada na corrente linfática. As bactérias são fagocitadas mas se multiplicam nos macrófagos, rompem as células e caem na circulação podendo atingir diversos órgãos • Febres entéricas – S. paratyphi – leite cru, mariscos, ovos e vegetais crus • Sintomas mais brandos mas é como a febre tifoide • Salmoneloses – demais espécies – bactérias no lúmen intestinal • Diarreia, febre, dores abdominais e vômitos • 12 a 36 horas dura de 1 a 4 dias • Não precisa de antibiótico como as febres • Grave em indivíduos debilitados, imunodeprimidos ou associado a outra patologia • Outros animais aves, gado e suínos – são muito susceptíveis tendo sintomas semelhantes Vibrio cholerae • Epidemiologia CÓLERA - a doença atinge o mundo todo mas é endêmica na Índia, Ásia e África • Pandemias • Contaminação da água com fezes, principalmente em águas sem tratamentos • Alimentos frutos do mar • Medidas de controle SANEAMENTO BÁSICO • Boas práticas de higiene pessoal do indivíduo Resumo Vírus • Gastrenterites causadas por inúmeros virus tem sido demonstradas desde as primeiras descobertas do norovirus e do rotavirus (1970) • Vírus são transmitidos por via fecal-oral, contato de pessoa a pessoa ou pela ingestão dos alimentos ou água contaminadas • Os virus podem ser excretados em grandes quantidades por indivíduos infectados mas não se multiplicam em alimentos, sendo os alimentos apenas veículos para infecções • Diagnósticos dificlmente conseguimos determinar os virus nos alimentos e fezes / água, entretanto, com a biologia molecular conseguimos avançar nessa área Vírus • Manipuladores de alimentos enfermos podem contaminar alimentos que não são cozidos antes do consume. Adenovírus entéricos também podem ser transmitidos pela rota respiratória • A gastrenterite viral é em geral caracterizada pelos seguintes sintomas: • Início após um período de incubação de 24 a 36 horas • Vômitos e/ou diarreia com duração de alguns dias • Alta taxa de ataque • Alto número de casos secundários • A dose infecciosa não é conhecida, mas se presume ser baixa. Vírus • Patógenos virais de origem alimentar variam em tamanhos de 15 a 400 nm • A maioria dos virus alimentares de água não são encapsulados e são relativamente resistentes ao calor, desinfecção e mudanças no pH. • Os vírus podem ser inalados (goticulas) ou pela contaminação fecal de superficies de trabalho, o que indica que a contaminação pode ocorrer em qualquer lugar. • A inativação térmica de virus entéricos é pouco estudada, mas os alimentos de maior preocupação são os moluscos Características gerais de infecções virais • Somente algumas partículas são necessárias para o desenvolvimento da doença • Grandes quantidade de partículas são excretadas nas fezes de pessoas e portanto lugares sem esgoto e saneamento básico são mais endêmicos desse tipo de gastrenterite • Os virus não se replicam em alimentos ou na água • Vírus de origem alimentar são resistentes ao meio externo e a ácidos • Procedimentos de hygiene voltados para doenças bacterianas não são úteis para doenças virais Patógenos virais • Podem ser divididos em três grupos: 1. Vírus que causam gastrenterites: rotavirus (grupo A, B, e C), adenovirus entérico, norovirus e virus Sapporo, adenovíruos (tipos 40 e 41) e astrovírus 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, virus do tipo parvo, coronavirus e os enterovirus (polio 1 a 3, Coxsackie A e B) As enfemidades virais de origem alimentar mais comuns são causadas pelo norovirus e HAV. Patógenos virais Rotas que contaminam os alimentos • Moluscos contaminados pro água marinhas poluídas por materiais fecais • Poluição de água potável e de irrigação de esgoto humano • Contaminação de alimentos prontos para consume ou preparados para consume por manipuladores de alimentos infectados • Produção de aerssóis a partir de vômito • Pelo contato com superficies contaminadas Fungos • Fungos produtores de micotoxinas • Micotoxinas são metabólitos secundários produzidos por espécies de fungos e que podem, a longo prazo, serem tóxicos ao organismo • Espécies de Aspergillus, Fusarium, Penicillium • O controle de micotoxinas é muito dificíll, uma vez que é resultado da invasão de fungos pré-colheita, nas sementes, no solo ou mesmo pelo ar Toxicidade das micotoxinas Patógenos emergentes • Infecções emergentes têm sidodefinidas como “infecções novas, recorrentes ou resistentes a medicamentos, e a sua incidência em humanos tem aumentado na súltimas décadas ou sua indicência está ameaçada de aumentar em um future próximo • Os métodos de vigilância atuais somente detectam patógenos em 40 a 60% dos pacientes que sofrem gastrenterite • Algumas doenças são bem emergentes pois os casos apareceram entre 10 a 15 anos Patógenos emergentes Microrganismos indicadores de higiene e sanitização Microrganismos indicadores de higiene e sanitização • O termo microrganismomicro-organismo indicador pode ser aplicado a qualquer grupo de organismos cujas presença ou ausência proporcionam uma evidência indireta referente a uma característica específica de uma amostra • Normalmente, os MO indicadores utilizados são de origem intestinal para indicar condições de tratamentos térmicos inadequados ou de contaminação posterior, ou ainda, condições higiênico sanitárias insatisfatórias • O termo “microrganismo indicador” organismo cuja presença indicasse a possível presença de um patógeno ecologicamente similar. • Os MO indicadores em geral são mais utilizados para avaliar a segurança e a higiene dos alimentos do que a qualidade. Um indicador de segurança alimentar deve apresentar: • Ser detectável de forma fácil e rápida. • Ser facilmente distinguível dos demais MO da flora do alimento • Ter uma história de associações constantes com o patógeno cuja presença visa indicar • Estar sempre presente quando o patógeno estiver • Ser um microrganismo cujo número seja correlacionado às quantidades do patógeno de interesse • Possuir características et axas de multiplicação equivalentes às do patógeno • Apresentar uma taxa de mortalidade que seja ao menos paralela à do patógeno e de preferência que persista por mais tempo do que esse último • Estar ausente dos alimentos livres de patógenos. • Os micro-organismos indicadores em geral utilizados são: E. coli, Enterobactérias, Enterococos Bacteriófagos MO indicadores • MOs indicadores espécies de MO que quando presentes em um alimento podem fornecer informações sobre: • Ocorrência de contaminação de origem fecal • Possível presença de patógenos ou deteriorantes de alimentos • Indica condições sanitárias inadequadas durante o processamento, produção e armazenamento MO indicadores • Um alimento com um alto índice de contagem microbiana tem grande possibilidade de estar contaminado com um patógeno • Além disso, indica que as condições de crescimento são favoráveis para que o patógeno e microrganismos associados cresçam Identificação de contaminantes fecais Coliformes • Coliforme é um termo geral para bactérias Gram-negativas, anaeróbias, facultativas, em forma de bastonetes. • Os critérios utilizados para identificação são a produção de gás proveniente da glicose (e de outros açúcares) e a fermentação da lactose com produção de ácido e gás, em um período de 48 horas, a 35 °C • O grupo inclui gêneros Escherichia, Klebsiella, Enterobacter e Citrobacter, além da E. coli. • Esses MO são utilizados como indicadores que mediam os níveis de contaminação fecal e, assim, a presença potencial de patógenos entéricos em água doce • A maioria dos coliformes é encontrada no meio ambiente, essas bactérias possuem limitada relevância higiênica Coliformes fecais • Estes são definidos como coliformes capazes de fermentar a lactose em meio EC, com produção de gás, no período de 48 horas, a 45,5 ºC (com exceção dos isolados de moluscos, 44,5 °C). • A E. coli é a principal espécie no grupo dos coliformes fecais. • É considerada a espécie que melhor indica poluição fecal e a possível presença de patógenos entéricos, entre as bactérias coliformes. • O uso de testes para coliforme está diminuindo com o desenvolvimento de melhores métodos de detecção específicos, e o grupo mais abrangente das Enterobacteriaceae tem sido utilizado como indicador E. coli como MO indicador • A maioria dos sorovares de E. coli não são patogênicos e são parte da flora intestinal normal (cerca de 10 organismos/g). Por isso, são utilizados como organismos indicadores, como um dos “coliformes”, para indicar poluição fecal de água, matéria-prima e alimentos. • Tem como habitat exclusivo o trato intestinal do homem e outros animais • Ocorre em números muito alto nas fezes • Apresenta alta resistência ao ambiente extra-enteral • Possui técnicas rápidas, simples e precisas para a sua detecção e/ou contagem Coliformes totais x Coliformes fecais • Bactérias da famílica Enterobacteriacea – Coliformes totais • Coliformes fecais pertencentes aos Coliformes totais porém apresentam a capacidade de fermentar a lactose com produção em gás em temperaturas de incubação de 44° - 45,5°C • Principalmente 90% de espécies de E. coli • Algumas cepas de Klebsiella e Enterobacter Enterococcus • Os enterococos incluem duas espécies encontradas nos intestinos de humanos e de animais • Ent. Faecalis associado ao trato intestinal humano • Enterococcus faecium associado ao trato humano e de animais • A vantage de testar para enterococcus é que estes morrem de forma mais lenta do que E. coli, e , portanto, reduzem o risco de resultados falso-negativos. • Sua presença em alimentos indica práticas sanitárias inadequadas que permitem a multiplicação de MOs e de água contaminada com fezes • Enterococos sobrevivem no solo e contamina principalmente vegetais e alimentos submetidos a processos de desidratação • São resistentes a ações desinfetantes Identificadores gerais de contaminação do alimento 1. Bactérias aeróbias mesófilas • Indica o uso de matéria prima contaminada ou processos insatisfatórios • Patógenos são mesófilos 37°C uma alta contagem de mesófilos significa que houve condições para patógenos crescerem • Pseudomonas / Proteus / Enterococcus 2. Bactérias psicrotróficas e termófilas • Indicação de deterioração de alimentos refrigerados ou submetidos à um tratamento térmico que não foi eficiente 3. Bactérias anaeróbias • Indica condições favoráveis para multiplicação de MO patogênicos anaeróbicos • Família Enterobacteriacea • Clostridium spp • Staphylococcus aureus • Enterococcus Identificadores gerais de contaminação do alimento 4. Bolores e Leveduras • Crescimento mais lento que as bactérias • Alimentos ácidos e com baixa Aa – o crescimento do fungo é predominante • Alimentos de origem vegetal • Normal ter uma contagem baixa desses microrganismos • Higienização 5. Outros indicadores • Estafilococos indica perigo de intoxicação estafilocócica e praticas de manipulação inadequadas • Clostrídios podem indicar contaminação fecal • Avalia-se em alimentos de origem vegetal e principalmente enlatados • Contagem de esporos termófilos • Alimentos processados • Contagem de bolores em equipamentos • Indica sanitização de equipamentos de processo de Alimentos Análises Microbiológicas de Alimentos • Padrões e regulamentos desenvolvidos para assegurar que o alimento recebido pelo consumidor seja saudável, seguro e apresente qualidade especificada na embalagem • Agências que definem esses padrões e regulamentações • FAO – Food and Agricultural Organization • OMS – Organização Mundial da Saúde • Unicef – Fundo das Nações Unidas para a Infância • EUA – FDA – Food and Drug Administration • Compendium of Methods for Microbiological Examination of Foods • Standard Methods for the Examination of Dairy Products Como faço a identificação e contagem? • A partir de análises microbiológicas padronizadas • Os resultados das análises microbiológicas fornecem informações sobre a qualidade: • Da matéria prima empregada • Limpeza e condições de preparo dos alimentos • Eficiência do método de preservação • Alimentos deteriorados – identificar o mo responsável pela deterioração e sua fonte • Prever medidas corretivas Como faço a identificação e contagem? • Existem diversas questõesrelacionadas à recuperação de micro-organismos de alimentos, as quais devem ser levadas em consideração em qualquer procedimento de isolamento: • No caso de alimentos sólidos, deve ser realizada uma homogeneização e diluição da amostra por meio de liquidificação. • O organismo-alvo em geral está́ em minoria na população microbiana. • O organismo-alvo está́ presente em pequenas quantidades. • O organismo-alvo pode estar física e metabolicamente danificado. • O organismo-alvo pode não estar distribuído de maneira uniforme no alimento. • O alimento pode não apresentar composição homogênea Análises microbiológicas • A escolha do método dependerá do tipo de alimento a ser analisada e o propósito específico da análise • Técnicas microscópicas • Técnicas de cultura Técnicas Microscópicas • Contagem microscópica direta • Exemplo: amostra de leite • 0,01 mL de leite • Contagem das bactérias • X 100 • 10 milhões de bactérias / mL Técnicas de cultura • Técnicas de cultivos em placas determinar a população microbiana total de um produto ou dar a contagem de um grupo particular de microrganismos • Contagem padrão em placa SPC – standard plate count • Contagem de bactérias no leite • Standard Methods for Examination of Dairy Products • Procedimentos com meios específicos para contagem e isolamento de microrganismos Contagem padrão em placas • Utilizado para mensurar a contagem de bactérias • UFC por (medida utilizada) • 25 – 250 ou 30 a 300 UFC • Diluição seriada • Amostra de 10 mil bactéria / mL Limites associados com número de colônias em placas Contagem padrão em placas • As contagens em placas são realizadas em grupos de organismos com três propósitos: • 1. A contagem aeróbia em placas (APC) indica a microbiota geral e, portanto, a vida de prateleira do produto. A APC é muito útil na indústria de alimentos porque é fácil de realizar e pode fornecer subsídios para decisões de aceitação ou rejeição de amostras obtidas regularmente, no mesmo ponto, sob as mesmas condições. • 2. A presença de organismos fecais (p. ex., Enterobacteriaceae) indica tanto se o alimento foi processado termicamente de maneira inadequada, como se foi mal manuseado e contaminado após o processamento. • 3. Os patógenos específicos podem estar associados às matérias-primas ou aos alimentos processados Contagem padrão em placas Principais protocolos aprovados • As fontes de protocolos aprovados incluem: • Association of Official Analytical Chemists (AOAC) • International Organisation for Standardisation (ISO) • Food and Drug Administration(FDA) • Bacteriological Analytical Manual • USDA Microbiology Laboratory Guidebook • Compendium of Methods for the Microbiological ExaminationofFoods • Practical Food Microbiology (RobertseGreenwood,2003) Análises Microbiológicas • Os métodos convencionais de cultivos de células normalmente requerem vários dias antes de a colônia do organismo-alvo ficar visível, obtendo um resultando contestável do teste • Apesar das limitações, muitos métodos convencionais são reconhecidos e aprovados para uso internacional pelas ISSO ou FDA, e são procedimentos considerados como “PADRÃO OURO”, aos quais todos os outros são comparados • São métodos fáceis, do laboratório treinado para preparo de amostras e interpretação dos resultados. Boas práticas laboratoriais são necessárias para o preparo da amostra e dos meios, e a maior parte do material necessário é consumível e descartável. Técnicas aceitas • Métodos imunológicos são, em sua maioria, baseados na afinidade da ligação antígeno- anticorpo e utiliza-se a técnica do ensaio imunoenzimático indireto – ELISA • Para tal, precisa de enriquecimento da amostra – custo de 4 a 6 dólares • Métodos moleculares - reação da cadeia da polimerase – PCR • Enriquecimento da amostra, custo de 5 a 10 dólares • Outros métodos emergentes rápidos • Laser - Citometria de fluxo • Espectrometria Raman – um único sinal espectral alvo-específico é revelado Melhorias nas técnicas • As principais melhorias tem ocorrido em três áreas: • Preparo da amostra diluidores automáticos que permitem a coleta de 25 g amostra bem homonegenizada com diluição e diluentes corretos • Separação e concentração de células-alvo, toxinas ou vírus melhorar a especificidade • Separação imunomagnética (IMS) • Técnica de epifluorescência em filtro (DEFT) • Membrana de grade hidrofóbica • Detecção final Separação imunomagnética • A técnica usa partículas superparamagnéticas que contém Fe₂O₃ e é coberta com anticorpos contra o organismo-alvo • O organismo alvo é captura na presença da população mista em razão da especificidade antígeno-anticorpo • A técnica tira a necessidade de um período de incubação do caldo de enriquecimento para o isolamento de Salmonella, E. coli. Separação imunomagnética Técnica de epifluorescência direta (DEFT) • Os filtros de membrana podem ser utilizadas para diminuir o tempo total de detecção pelas seguintes razões • Podem concentrar o organismo-alvo presente em grandes volumes para melhorar os limites de detecção • Podem remover os inibidores da multiplicação • Podem transferir os organismos para um meio de multiplicação diferente, sem lesão física provocada pela centrifugação e ressuspensão • O método DEFT concentra as células em uma membrana antes da coloração com laranja de acridina. Esse corante produz fluorescência vermelha, quando está intercalada com o RNA, e verde com o DNA. • Células viáveis fluorescem laranja-avermelhado, enquanto células mortas fluorescem verde Técnica de epifluorescência direta (DEFT) • A contagem DEFT ganhou aceitação por ser um método sensível e rápido para enumeração de bactérias viáveis no leite e em produtos lácteos Aglutinação em látex reversa passive (RPLA) • A aglutinação em látex reversa passiva (RPLA) é usada para deteção de toxinas microbiana, como toxinas de Shiga, E. coli termossensível (LT) e toxina termoestável • As partículas de látex são cobertas com soro de coelho, o qual é reativo ao antígeno-alvo • Dessa forma, as partículas vão se aglutinar na presença do antígeno, formando uma estrutura compacta • Esta precipita-se no fundo em forma de V de umaplaca e tem aparência difusa. Se o antígeno não estiver presente, então aparecerá uma mancha bem definida Aglutinação em látex reversa passive (RPLA) Microbiologia de impedância (condutância) • Detecta com rapidez a multiplicação de microrganismos por dois métodos diferentes • Diretamente, devido a geração de produtos finais com cargas elétricas a produção de produtos finais iônicos no meio de cultura causa alterações na conditividade desse meio. Quanto maior o número de organismos, mais rápido ocorre a detecção por impedância. Faz se uma curva de calibração, e assim o equipamento determina de forma automático o número de MO. • Indiretamente, a partir da formação de dióxido de carbono uma ponte de potássio é formada através dos eletrodos. A amostra é separada da ponte por um espaço livre. Durante a multiplicação microbiana, o CO₂ acumula-se no espaço livre e consequentemente se dissolve no hidróxido de potássio. O carbonato de potássio resultante é menos condutivo, e é essa diminuição da conduntância que é monitorada • O tempo necessário para detecção é dependente do tamanho do inóculo. • E. coli, B subtilis, P. aeruginosa, Salmonella, Listeria Microbiologia de impedância (condutância) Detecção de virus • Na maioria dos estudos sobre vírus em alimentos e em água, as amostras são submetidas a triagem por microscopia eletrônica, sonda de DNA, ELISA ou cultura de células. • Nemtodas as técnicas são viáveis para todos os vírus. Os norovírus não podem se multiplicar em cultura de células. A microscopia eletrônica tem o limite de sensibilidade de 10⁵ a 10⁶ partículas/mL em suspensão fecal. • Ensaios baseados em ELISA foram desenvolvidos apenas para rotavírusdo grupo A e adenovírus em amostras clínicas. • Não existe métodos exatos para a detecção de vírus em alimentos, exceto para marisco. Como consequência, a gastrenterite viral de origem alimentar não costuma ser diagnosticada. • Os métodos para a detecção de vírus e do material genômico viral não têm sido adotados nas rotinas de laboratórios de análise de alimentos Controle Microbiológico em Alimentos Conteúdo da aula Porque estudar ? Contaminantes de alimentos Contaminantes de Alimentos Contaminantes de alimentos Tipos de Contaminantes Fontes de Contaminação Contaminantes de Alimentos Doenças Transmitidas por Alimentos (DTAs ou ETAs) Doenças de Transmissão Hídrica e Alimentar Doenças alimentares de origem microbiológica Pirâmide de casos notificados e casos reais de DTAs Contaminantes microbiológicos Microrganismos envolvidos com doenças transmitidas por alimentos Perfil epidemiológico Brasileiro Divisão das doenças causadas por microrganismos Doenças alimentares de origem microbiológica Dose infectante Infecções de particular importância Infecções de particular importância Classificação de microrganismo Origem dos patógenos de alimentos Origem dos patógenos de alimentos Origem dos patógenos de alimentos Origem dos patógenos de alimentos Classificação dos microrganismos contaminantes de alimentos Classificação pela ICMSF Bactérias Fatores de virulência - Bactérias Bactérias gram-positivas de interesse Bactérias gram-negativas Escherichia coli�Características gerais Salmonella Salmonella Vibrio cholerae Resumo Vírus Vírus Vírus Características gerais de infecções virais Patógenos virais Patógenos virais Rotas que contaminam os alimentos Fungos Toxicidade das micotoxinas Patógenos emergentes Patógenos emergentes Microrganismos indicadores de higiene e sanitização Microrganismos indicadores de higiene e sanitização Um indicador de segurança alimentar deve apresentar: MO indicadores MO indicadores Identificação de contaminantes fecais Coliformes Número do slide 55 Coliformes fecais E. coli como MO indicador Coliformes totais x Coliformes fecais Enterococcus Identificadores gerais de contaminação do alimento Identificadores gerais de contaminação do alimento Análises Microbiológicas de Alimentos Como faço a identificação e contagem? Como faço a identificação e contagem? Análises microbiológicas Técnicas Microscópicas Técnicas de cultura Contagem padrão em placas Limites associados com número de colônias em placas Contagem padrão em placas Contagem padrão em placas Principais protocolos aprovados Número do slide 73 Número do slide 74 Número do slide 75 Número do slide 76 Análises Microbiológicas Técnicas aceitas Melhorias nas técnicas Separação imunomagnética Separação imunomagnética Técnica de epifluorescência direta (DEFT) Técnica de epifluorescência direta (DEFT) Aglutinação em látex reversa passive (RPLA) Aglutinação em látex reversa passive (RPLA) Microbiologia de impedância (condutância) Microbiologia de impedância (condutância) Detecção de virus