Aula 11 - Biofilme

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Biofilmes
Prof. Dr. Ed Wilson Santos
Contaminação por microrganismos
Doenças causadas por alimentos
Principais Patógenos
Salmonella
S. Aureus
E. Coli
B. Cereus
HVA
Microrganismos indicadores
Coliformes
Coliformes Totais - Bactérias presentes no intestino de animais mamíferos inclusive o homem, mas também em águas e solos não contaminados (Klebsiella, Escherichia, Serratia, Erwinia e Enterobactéria). 
Coliformes Fecais ou termotolerantes - Bactérias presentes no intestino de animais mamíferos inclusive o homem (Klebsiella, Escherichia e Enterobactéria), mas que se reproduzem ativamente a 44,5°C e são capazes de fermentar açúcar. 
Febre tifóide, febre paratifóide, disenteria bacilar e cólera.
Contaminação - onde 
Amostras de bebedouros de água mineral 
Bebedouro de pressão de água tratada
Água mineral engarrafada 
Contaminação - causas
Acredita-se que a multiplicação bacteriana na água ocorre devido à característica do plástico em permitir a passagem de O2.
Os componentes liberados do plástico são também um possível contribuinte para o aumento da multiplicação bacteriana na água - disruptores
Ausência de manutenção, bem como a limpeza nas caixas de armazenamento, além da carência de troca dos filtros
Uso de garrafas de vidro pode ser uma alternativa para melhorar a qualidade das águas minerais
Os filtros dos bebedouros têm a função de reter as partículas maiores que 5 micrômetros e as bactérias têm dimensão menor que esta, ou seja, o filtro não consegue filtrar estes microrganismos 
Assim sendo, estes ficam depositados no interior do filtro, tornando-se um meio de proliferação quando encontram material orgânico, como sujidades, para seu desenvolvimento
Microrganismos mais isolado: Escherichia coli
Contaminação
Possíveis formadores de biofilme
Por muito tempo foi considerado que as bactérias viviam de forma isolada. 
No entanto, observou-se que ocorre associação, e nas últimas décadas também uma comunicação entre as bactérias. 
Esse tipo de comportamento comunitário permite a formação de uma estrutura multicelular complexa denominada BIOFILME 
Biofilmes 
Uma comunidade complexa e estruturada de microrganismos, envoltos por uma matriz extracelular de polissacarídeos, aderidos entre si a uma superfície
OU
Forma de vida microbiana séssil, caracterizada pela adesão de microrganismos a suportes sólidos, com consequente produção de substâncias poliméricas extracelulares, constituindo uma rede gelatinosa que imobiliza e protege as células. 
Biofilmes - Definição
Biofilmes - Definição
As células aderidas são designadas por sésseis, enquanto aquelas livres e dispersas são denominadas por planctônicas. 
Um biofilme corresponde a uma comunidade de células sésseis aderidas a um substrato, embebidas em uma matriz de polímeros extracelulares, na qual existem diferenciados fenótipos, metabolismo, fisiologia e transcrição genética. 
Biofilmes - Definição
Biofilmes microbianos podem existir como agregados mais ou menos confluentes, em camadas únicas ou arquiteturas tridimensionais. Quando constituídos por várias camadas de células, apresentam canais que permitem o fluxo de líquido e gases, a dispersão de nutrientes e o descarte de componentes.
Biofilme - Composição
Água é a fração mais significativa, podendo chegar a 97% da matriz do biofilme. 
Os microrganismos representam somente pequena parte, frequentemente 2 a 5% da matriz do biofilme, embora excretem substâncias poliméricas que predominam na matéria orgânica da massa seca do biofilme  Responsável pela morfologia, estrutura, coesão e integridade funcional do biofilme. 
Ainda que haja a predominância de polissacarídeos em sua composição, esta também pode ser constituída por proteínas, como glicoproteínas, fosfolipídios e ácidos nucleicos 
Formação do Biofilme
Inicia-se com a adsorção de moléculas orgânicas ou inorgânicas à superfície, formando o filme condicionante. 
Em instalações de indústrias alimentícias, resíduos proteicos, lipídicos e de carboidratos, oriundos de produtos derivados do leite ou de carnes, são elementos importantes para formar a camada condicionante. 
Esses resíduos, aderidos aos equipamentos e utensílios, em razão de falhas no procedimento de higienização, são fontes potenciais de contaminação. 
Adesão de biofilme
Biofilme na saúde
Biofilmes formados sobre ou dentro de aparatos médicos constituem uma séria ameaça à saúde pública. 
Locais
Locais
Estas estruturas, uma vez constituídas, agem como ponto de contaminação constante, liberando células de microrganismos patogênicos e deteriorantes, podendo comprometer, assim, a qualidade microbiológica de matérias-primas, insumos e alimentos processados. 
O crescimento não desejado de biofilmes, tem um impacto negativo em várias atividades 
• Trocadores de calor: aumento da resistência do fluxo e da taxa de transferência de calor. 
• Membranas de filtração: reduz o fluxo através da membrana, entupimento. 
• Biocorrosão de materiais, como o aço inoxidável. 
• Contaminação dos alimentos por microrganismos deteriorantes e patógenos 
Biofilmes - Resumo 
Biofilmes - Resumo 
Perguntas
1. Qual a importância higiênico-sanitária em relação aos biofilmes?
2. Qual a estrutura e composição dos biofilmes? Como eles podem ser classificados?
3. O que leva um microrganismo se aderir em uma superfície?
4. As células microbianas iniciam a comunicação entre si através das moléculas auto-indutoras (processo chamado de quórum sensing). O que uma bactéria Gram positiva e Gram negativa produzem?
5. Quais os biofilmes microbianos mais comuns na indústria de alimentos? Qual seu impacto econômico?
6. Quais os biofilmes microbianos mais comuns na área hospitalar? Qual seu impacto econômico?
7. Biofilmes são responsáveis pela maior parte das interferências causadas por microrganismos em processos tecnológicos. O termo genérico para definir camadas biológicas indesejáveis que se formam em superfícies é biofouling. O que esses efeitos em processos industriais podem incluir?