Fatores que influenciam o crescimento microbiano

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Os microrganismos podem sobreviver em 
uma diversidade de ambientes. Para 
qualquer mudança ambiental haverá um 
microrganismo capaz de sobreviver. 
Crescimento Favorável 
◈ Interação agente X Hospedeiro X 
Ambiente 
◈ Temperatura 
◈ pH 
◈ Nutrientes 
◈ Atividade de água (Aw) 
◈ Ação enzimática e/ou imunológica 
◈ Osmolaridade 
◈ Pressão hidrostática 
◈ Oxigênio 
◈ Metabólitos tóxicos resultantes do 
metabolismo das células da população em 
crescimento 
◈ Agentes antimicrobianos 
Controle da Infecção por 
Microrganismo 
Através da prevenção da infecção e da 
doença (colonização e patogenicidade) 
realizando o controle do ambiente e do 
hospedeiro através de condição nutricional 
adequada, imunização preventiva, 
eliminação da fonte de infecção e controle 
de vetores. 
O crescimento deve ser controlado através 
da prevenção da contaminação com o 
controle da matéria-prima, controle do 
processamento térmico, assepsia dos 
equipamentos e operadores, eliminação 
dos microrganismos presentes e barreiras 
para a multiplicação. 
 
Teoria das barreiras de Leistner, consiste 
na interação entre os fatores intrínsecos e 
extrínsecos com objetivo de impedir a 
multiplicação dos organismos 
deterioradores e patogênicos, combinação 
de dois ou mais métodos de conservação 
de alimentos, e com isso melhorar a 
estabilidade e qualidade dos alimentos. 
 
Os microrganismos crescem de acordo com 
a capacidade de sobrevivência e 
multiplicação através dos fatores 
intrínsecos e extrínsecos. 
Fatores Intrínsecos 
Expressão pelo microrganismo de suas 
propriedades físicas. 
◈ pH: o grau de acidez dos alimentos que 
tem uma influência importante na 
determinação da microbiota epífita e 
alterante, à medida que os valores de pH 
decrescem, maio será a seleção da 
microbiota, o pH mais baixo também causa 
um desdobramento da molécula de 
proteína por rompimento dos laços de 
hidrogênio e isto reduz a atividade 
enzimática e aumenta a sensibilidade para 
desnaturação. O efeito inibitório do pH 
depende do tipo de ácido presente no 
alimento e da interação deste com todos 
os outros fatores. 
Os microrganismos tem pH mínimo, ótimo 
e máximo para crescimento, a maioria dos 
microrganismos crescem melhor em pH 
próximo da neutralidade (6,5 a 7,5), em 
geral os fungos filamentosos crescem 
melhor em pH mais baixo que as leveduras 
e estas são mais tolerantes que as 
bactérias. As bactérias crescem melhor que 
Crescimento microbiano 
leveduras em pH neutro ou pH levemente 
ácido. 
pH Organismo Alimento 
 
5,0 ou 
menos 
Leveduras 
podem 
competir ou 
superar o 
crescimento de 
bactérias 
 
 
> 4,5 
 
Crescimento 
bacteriano 
Baixa 
acidez 
(neutro 
ou pouco 
ácido) 
 
 
 
 
Entre 4,5 
e 4,0 
Leveduras 
oxidativas ou 
fermentativas, 
bolores 
aeróbios e 
algumas 
bactérias 
esporogênicas 
e não 
esporogênicas 
 
 
 
Alimentos 
de média 
acidez 
(ácidos) 
 
 
< 4,0 
Bactérias 
acéticas e 
quase que 
exclusivamente 
leveduras e 
bolores 
Alimentos 
de alta 
acidez 
(muito 
ácido) 
 
Os ácidos nos microrganismos causam um 
efeito de maior gasto de energia para 
manter o pH intracelular, desnaturação de 
proteínas, DNA, alteração da atividade das 
enzimas responsáveis pelas atividades 
vitais da célula e menor velocidade de 
crescimento. 
O ambiente influencia no crescimento dos 
microrganismos, assim como os 
microrganismos influenciam no ambiente, 
então os produtos metabólicos formados 
pelos microrganismos podem ser ácidos ou 
alcalinos. 
◈ Atividade de Água (Aw): os 
microrganismos necessitam de água livre 
para crescer, ou seja, nenhum 
microrganismo cresce em meio totalmente 
seco. Então a atividade de água é o 
quociente entre a pressão de vapor do 
alimento (soluto) e a pressão da água pura 
(solvente) à mesma temperatura. 
 𝐴𝑤 =
𝑃
𝑃𝑜
= 1 
Onde: 
P= pressão de vapor do alimento (soluto) 
Po= pressão de vapor da água pura 
(solvente) 
O valor absoluto de Aw fornece uma 
indicação segura do teor de água livre do 
alimento (é a única forma de água passível 
de utilização por parte dos 
microrganismos). 
Microrganismos Atividade de Água 
(Aw) 
Bactérias 0,90 
Leveduras 0,88 
Fungos 
filamentosos 
0,80 
Bactérias halófilas 0,75 
Bactérias 
xerotolerantes 
0,71 
Fungos 
filamentosos 
xerófilos 
 
0,65 
Leveduras 
osmóticas 
0,60 
 
A adição de solutos a um liquido puro irá 
causar uma redução na pressão de vapor 
da solução e consequentemente diminuir a 
atividade de água (Aw). Redução da 
atividade de água no alimento ocorre pela 
adição de soluto (sal, açúcar e glicerol) e 
remoção de água livre (desidratação e 
congelamento). 
 
Um mesmo valor de Aw pode determinar 
diferentes graus de crescimento 
dependendo das propriedades dos solutos 
e de outros fatores como: temperatura e 
nutrientes. 
 
 
Aw Alimentos Microrganismos 
 
 
 
 
1 a 0,98 
Leite, 
pescados, 
carne fresca, 
verduras, 
vegetais em 
salmoura e 
fruta em 
calda leve 
Todos os 
patógenos e a 
Maioria dos 
deteriorantes. Ex: 
Salmonella, 
Campylobacter, 
E.coli, Shigella, B. 
cereus, Clostridium, 
S. aureus 
 
 
 
 
0,98 a 
0,93 
Queijo 
processado, 
carne 
curada, 
embutidos, 
linguiça 
cozida, fruta 
em calda 
forte e pães. 
Enterobacteriáceas, 
S. aureus e V. 
parahaemolyticus e 
outros acima 
crescem 
lentamente ou para 
sua reprodução 
 
 
 
 
0,93 a 
0,85 
Leite 
condensado, 
queijo 
cheddar 
maturado, 
linguiça 
fermentada, 
carne seca, 
presunto cru 
e bacon. 
 
 
S. aureus mas sem 
produção de 
enterotoxina. 
Fungos produtores 
de micotoxinas. 
 
 
 
0,85 a 
0,60 
Farinhas, 
massas, 
cereais, 
nozes, frutas 
secas, 
gelatinas e 
geleias, 
melaço. 
 
Fungos xerofílicos, 
osmofílicos, 
halófilos. Não há 
crescimento de 
bactérias 
patogênicas 
 
 
 
 
 
Inferiores 
a 0,60 
Confeitos, 
biscoitos, 
leite e ovos 
em pó, 
vegetais 
fermentados, 
chocolate, 
mel, 
macarrão 
seco, 
biscoitos e 
batatas 
chips. 
 
 
Microrganismos 
não se multiplicam. 
Não há 
crescimento 
microbiano, mas 
estes permanecem 
viáveis. 
◈ Potencial de oxidação-redução (redox - 
Eh): de um substrato pode ser definido, de 
um modo geral, pela facilidade com a quela 
o substrato ganha ou perde elétrons. 
Quando um elemento perde elétrons, diz-
se que este substrato é oxidado, ao passo 
que, quando um substrato ganha elétrons, 
diz-se que se tornou reduzido. Desta 
forma, um substrato que facilmente doa 
elétrons é chamado de bom agente 
redutor, e aquele que facilmente recebe 
elétrons é denominado um bom agente 
oxidante, quando os elétrons são 
transferidos cria-se uma diferença 
potencial, esta pode ser medida através de 
um instrumento apropriado e é expressa 
em milivolts, quanto mais oxidada está a 
substancia mais positivo será o seu 
potencial elétrico. 
Entre as substancias dos alimentos que 
ajudam a manter condições redutoras 
estão o ácido ascórbico e os açucares 
redutores em frutas e vegetais. 
O potencial redox de um ambiente pode 
ser afetado por uma série de compostos. O 
oxigênio é o fator que mais contribui para 
o aumento do potencial redox de um 
alimento, os microrganismos variam no 
grau de sensibilidade do meio de 
multiplicação e podem, de acordo com o 
Eh requerido serem divididos em grupos 
Grupo Tipo de 
Ambiente 
Representaçã
o 
 
 
 
 
 
Aeróbios 
 
 
 
Exigem Eh 
positivo 
para o seu 
cresciment
o 
(presença 
de O2). 
Bolores, 
bactérias 
como a 
Pseudomonas
, 
Acinetobacte
r, Moraxella, 
Micrococcus, 
algumas 
espécies de 
Bacillus e 
leveduras 
oxidativas; 
 
Anaeróbio
s 
Requerem 
Eh 
negativo 
para seu 
cresciment
o (ausência 
de O2). O 
O2 chega a 
ser tóxico 
para a 
célula, 
porque 
gera 
peróxidos 
letais ao 
microrgani
smo. 
 
Gêneros 
Clostridium e 
Desulfotomac
ulum 
 
Facultativ
os 
Multiplica
m-se em 
Eh positivo 
e negativo.Leveduras 
Microaeró
filas 
Multiplica
m-se 
melhor em 
Eh baixo. 
Bactérias 
lácticas. 
 
Verifica-se, portanto, que este é um fator 
de importância a ser utilizado na 
preservação de alimentos e que determina 
também quais tipos de microrganismos 
irão se desenvolver em determinados 
alimentos. 
Microrganismos Eh de crescimento 
(mV) 
Aeróbios +350 a +500 
 
 
 
Anaeróbios 
+30 a -250 (melhor 
-150). Na ausência 
de O2 toleram 
substrato com Eh 
elevado (+370) e 
na presença de O2 
este limite cai para 
+100. 
Anaeróbios 
Facultativos 
+100 a +350 
 
 
 
Superóxido 
dismutase 
Elimina os radicais 
superóxido 
convertendo-os a 
peróxido de 
hidrogênio. O 
peroxido de 
hidrogênio 
produzido por esta 
reação pode ser 
metabolizado por 
outras duas 
enzimas 
 
 
Catalase 
Converte o 
peróxido de 
hidrogênio em 
oxigênio molecular 
e água. 
 
Peroxidase 
Converte o 
peroxido de 
hidrogênio em 
água 
 
◈ Nutrientes: podem variar dependendo 
das condições em que se encontrem os 
microrganismos, a maior exigência de 
nutrientes, quando em temperaturas 
abaixo ou acima do ótimo para 
crescimento do microrganismo. São 
denominados quanto a utilização e 
degradação de nutrientes. 
 
 
Proteolíticos 
Degradação de 
proteínas por 
enzimas, 
chamadas 
proteases. 
 
Sacarolíticos 
Degradação de 
açucares como 
fonte de energia 
no metabolismo. 
 
Lipolíticos 
Degradação de 
lipídeo como fonte 
de energia no 
metabolismo. 
 
Halofílicos ou 
halófilos 
Microrganismo 
que se desenvolve 
em ambientes com 
concentrações 
salinas. 
 
Osmofílicos 
Capacidade de 
sobreviver em 
meio rico em 
açúcar. 
 
Antimicrobianos constituintes naturais dos 
alimentos apresentam diversos 
mecanismos como inibição da síntese de 
ácidos nucléicos, proteínas ou parede 
celular, quebra da integridade da 
membrana, interferência em processos 
metabólicos essenciais para 
microrganismos e alguns tem efeito 
microbicida e outros microbiostático. 
◈ Constituintes antimicrobianos: são 
substancias que apresentam a capacidade 
de retardar ou impedir a multiplicação 
microbiana, podem ser: naturais, 
produzidas pelos microrganismos e 
adicionados aos alimentos. 
Naturais: 
Lacteninas Leite fresco 
Lisozima Clara de ovo 
Eugenol Cravo, canela 
Ácido benzoico Vegetais 
Aldeído cinâmico Canela 
Alicina Alho 
Timol e isotimol Orégano 
 
Produzidos pelos microrganismos: 
Ácido propiônico Bactéria 
propiônica 
Ácido lático Bactéria lática 
Álcool Levedura 
Antibiótico Bolores 
 
Bacteriocinas 
Presente em 
bactérias gram-
positivas 
Água oxigenada Estreptococos e 
lactobacilos 
 
Adicionados aos alimentos (conservantes): 
Ácidos 
Nitratos e nitritos 
Dióxido de enxofre e sulfitos 
Nisina 
 
Esses constituintes possuem tipos de ações 
das substancias antimicrobianas como 
inibição da biossíntese dos ácidos 
nucleicos, de proteínas ou da parede 
celular dos microrganismos, dano a 
integridade das membranas celulares e 
interferência nos processos metabólicos. 
◈ Estruturas biológicas: são barreiras 
físicos naturais (pele, mucosas, muco, 
urina) com atividade do sistema imune 
(resposta celular e humoral). 
Cobertura natural de alguns alimentos 
constitui excelente barreira física contra a 
entrada de microrganismos: 
Casca de ovo 
Casca de fruta 
Casca de nozes 
Películas que envolvem sementes 
Cortes cárneos inteiros são mais 
protegidos que fatiados 
 
Fatores Extrínsecos 
São fatores próprios do ambiente onde os 
alimentos são produzidos, conservados ou 
armazenados. 
◈ Temperatura de armazenamento: -8°C a 
+90°C é uma ampla faixa de crescimento, 
os microrganismos possuem uma 
temperatura mínima, ótima e máxima de 
crescimento e podem ser classificados em: 
psicrófilos, pscicrotróficos, criófilos, 
mesófilos e termófilos. 
Grupo T. Mín T. Ótima T. Máx 
Termófilos 40-45 55-75 60-90 
Mesófilos 5-15 30-45 35-47 
Psicrófilos -5-+5 12-15 15-20 
Psicrotróficos -5-+5 25-30 30-35 
 
Os bolores possuem uma faixa ampla de 
temperatura e crescem em temperatura de 
refrigeração e as leveduras crescem na 
temperatura de pscicrotróficos e mesófilos. 
Embora as temperaturas de refrigeração 
(< 10°C) prologuem a vida útil dos 
alimentos, diminuem a velocidade de 
crescimento da microbiota presente e 
reduzam significamente o crescimento 
estas são seletivas para microrganismos 
patogênicos e/ou toxígenos pscicrotróficos 
e psicrotolerantes. 
◈ Umidade relativa do meio ambiente: 
possui uma estreita relação com a Aw, 
quando a Aw de um alimento for muito 
baixa (0,60) deve ser armazenado em 
condições em que não seja possível 
recuperar umidade. O uso de atmosfera 
controlada (AC) ou modificada (AM) 
envolvendo os alimentos poderá modificar 
sobremaneira a natureza do processo de 
deterioração chegando mesmo a retardá-
lo. A modificação da atmosfera também 
selecionará a microbiota deteriorante nos 
alimentos. 
Hidrófitos Mínimo de 90% 
Mesófitos Mínimo de 80-90% 
Xerófitos <80% 
 
A umidade relativa (UR) está envolvida no 
maior ou menor grau de perecibilidade de 
um alimento e mantém uma estreita 
relação com Aw. 
 %UR = Aw X 100 
Onde: 
UR>Aw: absorção de água 
UR<Aw: perda de água 
◈ Presença e concentração de gases no 
meio ambiente – atmosfera modificada: 
substituição parcial ou total do O2 por 
outros gases (CO2 e N) prolonga o tempo 
de armazenamento dos alimentos. 
Provavelmente o CO2 é o gás mais 
estudado e mais aplicado na prática 
industrial, particularmente em carnes e 
frutas. 
A composição gasosa do alimento decorre 
o tipo de microrganismo que poderá estar 
presente. 
Presença de O2 Aeróbios e 
facultativos 
Ausência de O2 Anaeróbios e 
facultativos 
 
Fatores Implícitos 
É a relação de dependência entre os 
microrganismos, que se estabelecem na 
seleção inicial resultante da influência dos 
fatores intrínsecos e extrínsecos. 
As formas mais comuns de interação são: 
Antagônicas 
ou 
antibióticas 
Inibição da 
microbiota 
acompanhante 
 
Antagonismo 
 
 
Simbiótica 
Cooperam 
entre si ou não 
dificulta o 
crescimento 
um do outro 
 
 
Simbiose 
 
 
 
 
Sinergética 
Cada uma tem 
seu tipo de 
ação, mas se 
auxiliam 
mutuamente 
mudando o 
rumo da 
alteração 
 
 
 
 
Sinergismo 
 
 
 
Metabiótica 
Criam 
condições 
necessárias 
para o 
crescimento de 
outros 
microrganismos 
 
 
 
Metabiose 
 
As influencias implícitas podem ser a 
velocidade especifica de crescimento dos 
microrganismos em condições ótimas, 
sinergismo (quando a presença de 
determinada microbiota favorece a 
incidência da outra) e antagonismo 
(determinada população é inibida pela 
presença de outra, muitas vezes pela 
produção de bacteriocinas). 
Teoria dos Obstáculos de 
Leistner 
Interações entre os fatores intrínsecos e 
extrínsecos para impedir a multiplicação de 
microrganismos deterioradores e 
patogênicos, melhorando a estabilidade e 
qualidade de alimento.