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MICROBIOLOGIA ALIMENTOS RESUMO – AV1 – 2018.01 RICARDO CORTES Microrganismos Deteriorantes Causam alterações químicas que são prejudicais ao produto devido a ação do metabolismo microbiano, caracterizada por alterações de cor, odor, sabor e textura Microrganismos Patogênicos Representam risco a saúde do consumidor quando presente nos alimentos, são causadores de DTA (Doenças Transmitidas por Alimentos). Sua presença nos alimentos é um indicativo de falta de condições higiênico-sanitárias adequadas durante a produção, armazenamento, distribuição e manuseio. Microrganismos Benéficos Causam alterações benéficas aos alimentos, modificando suas características originais. São utilizados na fabricação de alimentos fermentados. Fatores Intrínsecos e Extrínsecos Controlam o desenvolvimento microbiano em alimentos Intrínsecos: Relacionados a características próprias do alimento o Atividade da água ou Activity of Water (Aa / Aw): água livre disponível para o metabolismo microbiano Adição de açúcares, sais e outras substâncias provoca a redução de Aa Valores variam de 0 a 1 ( alimentos frescos – Aa > 0,95 ) Bactérias precisam de Aa elevada, mais do que fungos filamentosos S. Aureus tolera Aa até 0,86 C. Perfrigens não se multiplica em alimentos com Aa inferior a 0,94 Bactérias halofílicas (Aa 0,75) // Fungos Xerofílicos (Aa 0,65) // Leveduras Osmofílicas (Aa 0,60) o Acidez PH: É um dos principais fatores intrínsecos capaz de determinar o crescimento, sobrevivência ou destruição dos microrganismos nele existente. Próximo na neutralidade (6,5 e 7,5) é mais favorável para a maioria dos microrganismos Classificação Baixa Acidez (pH> 4,5) nesta faixa a microbiota do alimento é bastante variada, havendo condições para desenvolvimento da maioria das bactérias, inclusive das patogênicas, bolores e leveduras Ácidos (pH entre 4,0 e 4,5) microbiota bem mais restrita, representada por bactérias láticas e algumas formas esporuladas do gênero Bacillus e Clostridium Muito ácidos (pH < 4) a microbiota capaz de se desenvolver é restrita praticamente a bolores e leveduras, além de bactérias láticas e acéticas o Potencial de oxi-redução (Eh): Facilidade com que substratos ganham ou perdem elétrons, determina os tipos de microrganismos que se desenvolverão. O Eh é medido em milivolts (mv) Aeróbios – Eh positivo - ex. bolores, bactérias e as leveduras oxidativas Anaeróbios – Eh negativo o Composição química do alimento: Os microrganismos variam quanto as exigências e a capacidade de utilizarem os diferentes substratos que compõe 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 o Fatores antimicrobianos: A estabilidade de alguns produtos de origem animal e vegetal ocorre, na natureza, devido a presença de constituintes antimicrobianos, que são substâncias naturalmente presentes nesses alimentos tendo a capacidade de retardar ou inibir a multiplicação microbiana o Interação com outros microrganismos: Um determinado microrganismo ao se multiplicar em um alimento, produz metabólitos que podem afetar a capacidade de sobrevivência e de multiplicação de outros microrganismos presentes neste alimento Fatores Extrínsecos: Fatores relativos ao ambiente que cerca o alimento poderão atuar de forma positiva ou negativa sobre os microrganismos o Temperatura: É provavelmente o mais importante fator ambiental afetando o crescimento microbiano. A velocidade de desenvolvimento diminui na medida em que a temperatura se afasta da ótima, até que cessa o desenvolvimento ou acorra a morte da célula. Psicrófilos: 0º a 20ºc // ótimo: 10ºc a 15ºc Psicrotróficos: 0ºc a 7ºc Mesófilos: 25ºc a 40ºc (ótima) Termófilos: 45ºc a 65ºc (ótima) o Composição Gasosa do Ambiente: A estocagem de alimentos contendo CO2 é referida como estocagem em “atmosfera controlada”. Muitos países usam a técnica para estocar frutas, provocando assim retardamento da maturação e da putrefação causada por fungos. Certos vegetais, principalmente frutas, são conservadas em atmosfera contendo ozônio. Não é recomendado este gás em alimentos com alto teor de lipídeos, pois acelera a rancificação. Obstáculo de Liestener Interação entre fatores intrínsecos e extrínsecos que afetam a capacidade de sobrevivência e de multiplicação dos microrganismos. Deu origem a teoria dos obstáculos que se baseia na utilização simultânea de mais de uma forma de controle microbiano nos alimentos Objetivo: Alimentos seguros, estáveis, prolongamento da vida útil do produto Microrganismos Indicadores São 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, além de poderem indicar condições sanitárias inadequadas durante o processamento, produção ou armazenamento Pode-se avaliar microbiologicamente um produto sob diferentes diretrizes: o Aspectos higiênicos São as determinações microbianas que permitem avaliar higienicamente um produto no que se refere à aplicação de práticas de higiene em toda a sua cadeia de produção e exposição ao consumo o Presença de Indicadores Fecais Avalia a qualidade e presença de contaminação fecal, direta ou indireta. Este grupo de indicadores é composto por coliformes a 45ºc ( E. Colli e o Clostridium Perfringens ) o Indicadores de processamento e/ou manipulação o Microrganismos úteis: Usados nos processos de transformação de matérias- primas em produtos alimentícios. São microrganismos controlados, cujo metabolismo sobre os componentes da matéria-prima em questão dá como resultado final um metabólito não tóxico, porém alimentício. o Indicadores de risco: São microrganismos que podem produzir toxinas no produto, como a enterotoxina estafilocócica, ou causar toxi- infecção (Bacillus cereus, Clostridium Perfringens ) ou uma infecção ( Salmonella ) o Toxinas Biológicas: Compreende toxinas de várias origens o Aspectos sanitários/microrganismos patogênicos Definições Importantes Limpeza: É a remoção de terra, resíduos de alimentos, sujidade, gordura ou outra matéria indesejada Desinfecção: É a redução por meio de agentes químicos e/ou métodos físicos, do número de microrganismos no ambiente, para um nível que não comprometa a segurança e a adequação dos alimentos Contaminante: Qualquer agente biológico ou químico, matéria estranha ou outra substância adicionada sem intenção aos alimentos que possa comprometer a segurança e adequação dos mesmos Contaminação: É a introdução ou ocorrência de um contaminador nos alimentos ou no ambiente dos alimentos Higiene dos Alimentos: São todas as condições e medidas necessárias para garantir a segurança e a adequação dos alimentos em todas as fases da cadeia alimentar Segurança dos Alimentos: Garantia de que os alimentos não provocarão danos ao consumidor quando sejam preparados ou ingeridos de acordo com a sua utilização prevista Perigo: Agente biológico, químico ou físico, nos alimentos , ou as condições que os alimentos se encontram, com o potencial de causar efeitos adversos sobre a saúde Manipulador de Alimentos: Qualquer pessoa que manuseie diretamente os alimentos, embalados ou não, equipamentos e utensílios alimentares ou superfície em contato com os alimentos que deva por isso cumprir os requisitos de higiene alimentar Doenças Transmitidas por Alimentos (DTA´s) São todas as ocorrênciasclínicas decorrentes da ingestão de alimentos contendo perigo ou que contenham em sua constituição estruturas naturalmente tóxicas Agentes causadores de DTA´s Produtos químicos (metais pesados ou pesticidas) Toxinas naturais de plantas e animais Vírus Parasitas Bactérias Patogênicas Fungos Toxigênicos Microrganismos Patogênicos Em alimentos destacam-se os enteropatogênicos Atuam no TGI, nas microvilosidades das células epiteliais do intestino delgado Produzem enterotoxinas que afetam a fisiologia das células epiteliais Colonizam o TGI, aderindo a mucosa intestinal A diarreia é o sintoma mais comum em DTA´s Doenças microbianas de origem alimentar podem se dividir em: Toxinoses – B. Cereus emético, S. Aureus, C. Botulinum o Ingestão de toxina pré-formada no alimento por algum microrganismo o Período curto de incubação o Dose infectiva (D.I.) >= 106 UFC/g ou ml, exceto C. Botulinum, 10UFC/g ou ml Infecções – Salmonella, Shiguella, Escherichia Coli Invasora, Yersinia Enterocolitica o Ingestão de alimentos contendo células viáveis de microrganismos patogênicos, que aderem a mucosa intestinal, causando danos a estrutura celular do hospedeiro o Presença de febre o Período de incubação longo ( acima de 12h ) o Pode ocorrer a invasão da mucosa intestinal, proliferação e penetração dos tecidos Toxinfecções: o Ingestão de alimentos contendo células viáveis que podem liberar toxinas que alteram o funcionamento das células do TGI Microrganismos Patogênicos Bactérias gram positivas: Possuem parede celular formada exclusivamente por peptideoglicano (mureína) Bactérias gram negativas: Possuem pouco peptídeo glicano e apresenta outra camada com intensa atividade proteica e coberta por lipopolissacarídeos Fatores de Virulência Propriedades do microrganismo, que aumentam sua patogenicidade Adesinas – Proteína F o Estruturas que se ligam a proteínas da matriz extracelular ou diretamente a receptores da membrana celular do hospedeiro o Pili ou Fimbria - Estrutura proteica filamentosa que participa da ligação com as células do hospedeiro Cápsula – Streptococcus Pneumoniae, Neisseria Meningitidis o Estrutura geralmente polissacarídica que dificulta a fagocitose Biofilme – Staphylococcus epidermidis, Streptococcus mutans, Pseudomonas aeroginosa o Estrutura altamente organizada formada por uma matriz polissacarídica e várias camadas sobrepostas de bactérias Parede Celular o Provoca liberação de citocinas pró-inflamatórias pelos macrófagos o Ativa o sistema complemento o Ativa a cascata de coagulação Toxinas o Substâncias produzidas por microrganismos que danificam ou lesam células ou tecidos do hospedeiro Endotoxina Membrana externa de bactéria gran negativa Lipídio Termoestável (resistente ao aquecimento) Baixa toxidade Não é imunogênica Efeito Sistêmico (reação inflamatória, febre) Exotoxina Produzida por bactéria gran negativa e positiva Proteína Termolábil ( perde suas propriedades em temperaturas baixas ) Alta toxidade Imunogênica (capacidade de induzir uma resposta imune e se combinar com os produtos dessa resposta, dando uma rápida imunidade a pessoa) Efeito específico sobre determinado tipo de célula Superantígenos (classe de antígenos capaz de causar ativação inespecífica de um grande numero de células T que se multiplicam e liberam grandes quantidades de citocinas) Capacidade de Invasão o Mediada pela liberação de invasinas e enzimas destruidoras de tecido Extra-celular: Patógeno quebra as barreiras de um tecido e se dissemina, permanecendo fora da célula do hospedeiro Intra-celular: Patógeno penetra na célula do hospedeiro e sobrevive neste ambiente Virulência Grau de habilidade de um microrganismo causar doença Surtos de DTA´s Ocorrência de quadros clínicos gastroentéricos ou alérgicos em número superior às ocorrências endêmicas locais, consequentes a ingestão de alimentos em uma mesma comunidade ou coletividade, configurando uma origem de fonte comum Microrganismos causadores de DTA´s Clássicos o Conhecidos epidemiologicamente e clinicamente o Continuam causando surtos o Exemplos: Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Clostridium Botulinum, Clostridium perfrigens, Salmonella enteridi Emergentes o Não conhecidos como causadores de DTA e que estão sendo comprovados como novos agentes etiológicos Reemergentes o Clássicos que já estavam controlados e que estão causando nova incidência clínica Staphylococcus aureus (família micrococaceae) Características Cocos gram positivo Mesófilo 7ºc a 47,8ºc Microrganismo toxigênico Anaeróbico facultativo pH 4 a 9,8 Halotolerantes (10-20% de NaCl e nitratos) Aa mínima de 0,86 Dose infectiva - 106 UFC/g ou ml Em condições ótimas, a enterotoxina torna-se evidente em 4 a 6h o Temperatura: 40 a 45ºc o pH ótimo entre 6 e 7 Características da doença Intoxicação – ingestão do alimento com a toxina pré-formada Enterotoxinas (A,B,C1,C2,C3,D e E) Período de incubação de 2 a 4h Sintomas: náuseas, vômito, dores abdominais, diarreia e sudorese Epidemiologia Homens e animais são os principais reservatórios Alimentos incriminados: leite, cremes, tortas, saladas de batata, atum, frango, presunto e outras carnes cozidas, alimentos curados Mecanismo de Patogenicidade Produção de enterotoxinas Termorresistentes Principal ação da enterotoxina: Emética, atua no nervo vago, estimulando o centro do vômito Medidas de Controle Cuidados na manipulação do alimento Higienização dos manipuladores Aquecimento do alimento logo após a sua manipulação destrói o S. aureus e previne a intoxicação Manter os alimentos sob refrigeração 105 a 106 UFC/g ou ml do alimento para produzir a toxina Clostridium botulinium Características Bacilos gram positivo Formadores de esporos termorresistentes Microrganismo toxigênico Anaeróbicos estritos Mesófilo (cresce bem de 30 a 40ºc) pH ótimo – 5,0 Aa 0,97 (mesmo na presença de NaCl) Temperatura ótima 35-37ºc Características da doença Botulismo Clássico: causado pela ingestão de alimentos com a neurotoxina o Sintomas: No início: Vômitos e constipação ou diarréria Fadiga, fraqueza, vertigem, visão dupla ou turva, dificuldade para falar e engolir, boca seca Paralisia e a morte Botulismo Infantil: associado a ingestão de esporos do C. botulinum e subsequente germinação, multiplicação e toxigênese em intestino de crianças com menos de 1 ano de idade Botulismo de lesões: causada pela proliferação e liberação de toxinas em lesões infectadas por C. botulinum Intoxicação causada pelo C. botulinium Período de incubação: 4h a 8 dias (em geral cerca de 12 a 36h) Alimentos Incriminados Alimentos processados de forma incompleta ou que sofreram abuso de temperatura durante o armazenamento Alimentos enlatados de baixa acidez Riscos potenciais para EAM (embalagem em atmosfera modificada) e produtos deterioráveis rapidamente cozidos Cuidados Conservas caseiras Controle de tempo e temperatura para itens estabilizados e embalados a vácuo rapidamente cozidos Sobras Acidez Medidas de Controle Impedir que a toxina seja formada o Evitar a germinação de esporos e a proliferação da célula vegetativa, quando a toxina é liberada o Neurotoxina termolábil ( perde suas propriedades em temperaturas baixas ) o Adição de nitrato e nitrito (conservantes) , associada ou não ao NaCl, e temperaturas de refrigeração , são controles adequados contrao desenvolvimento da bactéria Mecanismo de Patogenicidade Toxinas pré-formadas no alimento 8 toxinas distintas (A,B,C1,C2,D,E,F e G) Apresentam ação neurotóxica, através do bloqueio de transmissão de neurotransmissores nas junções neuromusculares Toxina C2 – efeito citotóxico
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