aula 2 Crescimento Microbiano

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Crescimento Microbiano
O crescimento celular é definido como o aumento coordenado de todos os constituintes celulares. Este aumento pode estar associado ao aumento do tamanho de uma célula ou do número de células, em consequência da multiplicação celular, ou a ambos. O crescimento microbiano é normalmente associado ao crescimento de uma população de células de um dado microrganismo, ou seja, com o aumento do número de células da população. Grande parte dos microrganismos multiplica-se por fissão binária ou por gemulação, em resultado do que uma célula dará origem a duas ao fim de um certo tempo, tempo de geração ou de duplicação.
Fase Lag Adaptação - durante o período de tempo que se segue à inoculação do meio de cultura, as células do microrganismo têm normalmente que se adaptar ao novo meio. Durante este período inicial, pode não ocorrer multiplicação celular, pelo menos em condições de equílibrio. Durante este período verifica-se, por exemplo, a síntese de novas enzimas, necessárias à síntese de compostos essenciais ao crescimento como: hidrólise ou metabolização dos compostos presentes sendo estes as únicas fontes de carbono e demais nutrientes, que o organismo não se encontra adaptado. Período de latência - uma duração mais ou menos extensa dependendo do estado fisiológico da cultura usada como inóculo e as condições de crescimento. Ex.: um meio de cultura contendo um nutriente essencial difícil de metabolizar ou a incubação em condições ambientais de stresse a que o organismo não se encontra adaptado, conduzem normalmente a fases de latência extensas.
Fase Exponencial Após um curto período de aceleração, a taxa de crescimento da população microbiana torna-se constante, isto é, as células sofrem divisão e o seu número duplica após um determinado intervalo de tempo. Durante esta fase, em que todos os nutrientes estão presentes em excesso, os microrganismos dividem-se e a população cresce com uma taxa específica de crescimento máxima que depende do seu potencial genético, da composição do meio de cultura e das condições de crescimento (temperatura, pH, disponibilidade de água, etc.). São produzidos os produtos do metabolismo primário, dentre estes estão a maioria dos produtos de fermentação. Esta fase pode ser ampliada através da eliminação dos metabólitos produzidos no meio, pela tamponação deste e pela adição de nutrientes.
Fase Estacionária Ocorre o esgotamento de um nutriente essencial e/ou o acúmulo de produtos inibidores do metabolismo leva a interrupção da divisão populacional. Em carência de nutrientes, as células podem manter-se viáveis durante períodos de tempo mais ou menos longos, à custa das reservas endógenas, que usam em processos de manutenção. Mais cedo ou mais tarde, verifica-se um declínio da concentração de células viáveis durante a fase de morte celular. Nesta fase a taxa de morte se iguala à taxa de crescimento e são produzidos metabólitos secundários. Pode ser ampliada através da adição de nutrientes, porém em quantidades não suficientes para promover o crescimento populacional.
Fase de Morte Durante a fase de morte ocorre a perda irreversível da capacidade de divisão celular (morte celular), originando um decréscimo da concentração de células viáveis na população microbiana ao longo do tempo.
Multiplicação Microbiana Fatores Intrínsecos Atividade da Água, Potencial de Oxigênio, Potencial Hidrogênico dos Alimentos, Fatores Antimicrobianos naturais, Interação entre Microorganismos, 
Fatores Extrísecos Temperatura, Umidade relativa do Ar
 Atividade da Água (Aa) – Todos os microrganismos necessitam de água para sua sobrevivência, crescimento e metabolismo. O valor absoluto de atividade de água fornece uma indicação segura do teor de água livre do alimento, sendo esta a forma ideal de água usada pelos microrganismos. As bactérias são usualmente mais exigentes quanto a disponibilidade de água livre, seguida das leveduras e dos bolores. Algumas espécies de bolores destacam-se pela elevada tolerância à baixa Aa.
Potencial de Oxigênio Determina os tipos de microrganismo que se desenvolverão. Oxigênio é o fator que mais contribui para o aumento do potencial redox de um alimento. Os microrganismos variam no grau de sensibilidade ao potencial de oxi-redução e podem ser dividido em grupos de acordo com o Eh requerido.
Aeróbios – requerem Eh positivo – (+ 350 a 550 mv) Ex: bolores, bactérias e as leveduras oxidativas Anaeróbios – requerem Eh negativo ( – 30 a 550 mv)	 Facultativos – multiplicam-se em Eh (+) e Eh (-) (+100) a (– 350) mv Ex: leveduras fermentativas, entero bactérias e bacillus Microraerofilos – multiplicam-se melhor em Eh baixo Ex: bactérias lácticas.
Potencial Hidrogênico pH – é um dos principais fatores intrínsecos capaz de determinar o crescimento, sobrevivência ou destruição dos microrganismos nele existente. Os microrganismos têm valores de pH ótimo e máximo para sua multiplicação. Verifica-se que pH em torno da neutralidade (6,5 – 7,5) é o mais favorável para a maioria dos microrganismos 
A maioria dos microbióticos crescem melhor dentro de pequenas variações de ph; próximo a ormalidade. 6,5 á 7,5
Acidófilos 3,5 ácidos
Neutrófilos 7,0 neutros
Alcalifílicos 9,0 básicos
Alimentos pouco ácidos → maioria das bactérias, bolores e leveduras. Alimentos ácidos → bactérias láticas e algumas formas esporuladas do gênero Bacillus e Clostridium Alimentos muito ácidos → bolores e leveduras além de bactérias lácteas e acéticas.
Fatores importantes
Composição do alimento os microrganismos variam quanto às suas exigências aos fatores de crescimento e à capacidade de utilizarem os diferentes substratos que compõem os alimentos. Para que a multiplicação microbiana seja possível, os seguintes nutrientes devem estar disponíveis: água, fonte de nitrogênio, fonte de carbono, vitaminas e sais minerais. Assim, de acordo com o tipo de nutrientes que compõe o alimento, podemos determinar qual o microrganismo que terá maiores possibilidades de se desenvolver.
Os bolores são de particular interesse na deterioração de matérias primas ricasem carboidratos complexos (polissacarídeos), como amido e celulose.
Os óleos e gorduras sofrem a ação de muitos bolores, leveduras e algumas bactérias.
Fatores Antimicrobianos Naturais A estabilidade de alguns produtos de origem animal e vegetal ocorre, na natureza, devido à presença de constituintes antimicrobianos, que são substâncias naturalmente presentes nesses alimentos tendo a capacidade de retardar ou inibir a multiplicação microbiana. Ex: Eugenol – cravo e canela; Timol e isso timol – orégano; Lisozina – ovo; Alcina – alho.
Interação entre Microrganismos Um determinado microrganismo quando se multiplica em um alimento, produz metabólitos que podem afetar a capacidade de sobrevivência e de multiplicação de outros microrganismos presentes nesse alimento. Ex: bactérias produtoras de ácido lático podem alterar o pH do alimento de tal forma que o torna acido demais para o crescimento de outros microrganismos.
Temperatura É provavelmente, o mais importante fator ambiental afetando o crescimento microbiano. A velocidade especifica de desenvolvimento diminui na medida em que a temperatura se afasta da ótima, até que cessa o desenvolvimento ou ocorra a morte da célula.
Quanto à Temperatura
Termófilos entre 45° C a 65° C. ex.: Bacillus e Clostridium 
Mesófilos entre 25° C a 40° C. Ex.: Escherichia coli
Psicrófilos entre 10° C a 15° C.
Psicotróficos entre 0° C a 7° C. Ambos deteriorizam carnes, ovos, pescados, frangos.
Umidade Relativa do Ar Influencia diretamente a atividade de água do alimento. Se estocarmos um alimento de baixa atividade de água em ambiente com alta umidade relativa, a Aa do alimento aumentará, podendo ocorrer deterioração. O binômio UR/temperatura não pode ser desprezado, geralmente quanto mais baixa a temperatura de estocagem, menor deverá ser UR, sendo o inverso verdadeiro. Alterando-se a atmosfera gasosa é possível retardar a deterioração da superfície sem o abaixamento da UR.
Composição gasosa A estocagem de alimentos em atmosfera contendo CO2 é referida como estocagem em “atmosfera controlada”.
Muitos países usam essa técnica para estocar frutas, provocando assim o retardamento da maturação e da putrefação causada por fungos.
Certos vegetais, principalmente frutas, são conservadas em atmosfera contendo ozônio. Não é recomendado o uso desse gás em alimentos com alto teor de lipídeos, pois acelera a rancificação.
MICRORGANISMOS INDICADORES Grupos ou espécies de microrganismos que, quando presentes em um alimento, podem fornecer informações sobre a ocorrência de contaminação de origem fecal, sobre a provável presença de patógenos ou sobre a deterioração potencial do alimento. Indicam condições sanitárias inadequadas durante o processamento, produção ou armazenamento. O indicador ideal de contaminação fecal deveria preencher os seguintes pré requisitos:
Ter como habitat exclusivo o trato intestinal do homem e outros animais de sangue quente, 
Ocorrer em números elevados nas fezes 
Apresentar alta resistência ao ambiente extra-interal,
Ter técnicas rápidas, simples e precisas para sua detecção e/ou contagem.
Deve estar presente quando o patógeno associado estiver,
Ser de rápida e fácil detecção.
SIGNIFICADO DOS CONTAMINANTES MICROBIANOS EM ALIMENTOS
Aspectos Higiênicos são as determinações microbianas que permitem avaliar higienicamente um produto, no que se refere à aplicação de Práticas de Higiene em toda sua cadeia de produção e exposição ao consumo. 
Baseia-se em determinações analíticas de contagem total de bactérias (mesófolos e/ou termófilos e/ou psicrotróficos), contagem de fungos (bolores e leveduras).
PRESENÇA DE INDICADORES FECAIS – avalia a qualidade e a presença de contaminação fecal, direta ou indireta. Esse grupo de indicadores é composto por coliformes a 45ºC. Ex.: E. coli e o Clostridium perfringens. 
INDICADORES DE PROCESSAMENTO E/OU MANIPULAÇÃO – pertencem a esses indicadores vários grupos de microrganismos, na dependência do produto e respectivo processamento.
MICRORGANISMOS UTEIS – são usados nos processos de transformação de matérias-primas em produtos alimentícios. São controlados, cujo metabolismo sobre os componentes da matéria-prima em questão dá como resultado final um metabolito não tóxico, porém alimentício. São usados para a fermentação de massa de pão e similares, fabricação de cerveja, iogurte, queijos e de outros produtos designados de fermentação.
INDICADORES DE RISCO – são microrganismos que podem produzir toxina no produto, como a enterotoxina estafilocócica, ou causar uma toxi-infecção ( Bacillus cereus, clostridium perfringens) ou uma infecção (Salmonella)
MICRORGANISMOS PATOGENICOS EM ALIMENTOS Ao lado dos microrganismos envolvidos em processos de deterioração, também existem inúmeras espécies patogênicas, que podem contaminar os alimentos e transmitir doenças. Doenças ocasionadas por microrganismos que usam o alimento como veículo de transmissão. Brucelose; Cólera; Febre tifo.
Doenças ocasionadas por microrganismos que usam o alimento como meio de crescimento, podendo causar:
Infecções alimentares – ocasionadas por toxinas elaboradas por certos microrganismos depois que o alimento foi ingerido. Há portanto, necessidade da ingestão de células viáveis do microrganismos (106) Ex: Salmonella; Shigella; Streptococcus; Vibrio; Proteus; Pasteurella.
Intoxicações alimentares – ocorrem quando certas toxinas elaboradas por microrganismos são ingeridas juntamente com o alimento. Não há, portanto, necessidade de ingestão de células viáveis, pois a própria toxina é responsável pelo sintoma. Ex: Clostridium botulinum; Clostridium perfringens; Staphylococcus áureos; Bacillus cereus; Aspergillus flavus.
Referências Bibliograficas:
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Ana Aparecida Boing Robl