Escola Estadual de Educação Profissional - EEEP Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Curso Técnico em Agroindústria Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Governador Cid Ferreira Gomes Vice Governador Francisco José Pinheiro Secretária da Educação Maria Izolda Cela de Arruda Coelho Secretário Adjunto Maurício Holanda Maia Secretário Executivo Antônio Idilvan de Lima Alencar Assessora Institucional do Gabinete da Seduc Cristiane Carvalho Holanda Coordenadora de Desenvolvimento da Escola Maria da Conceição Ávila de Misquita Vinãs Coordenadora da Educação Profissional – SEDUC Thereza Maria de Castro Paes Barreto Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Disciplina Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Josefranci Moraes de Farias Consultora AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional INDICE 1 FATORES INTRÍNSECOS E EXTRÍNSECOS DE CONTROLE DE DESENVOLVIMENTO MICROBIANO EM ALIMENTOS. ............................................ 5 1.1 INTRÍNSECOS: .................................................................................................................... 6 1.1.1 Atividade de Água (Aa; Wa):..................................................................................... 6 1.1.2 pH ............................................................................................................................. 7 1.1.3 Potencial de oxi – redução (Eh) ................................................................................ 8 1.1.4 Composição química. ................................................................................................ 9 1.1.5 Fatores Antimicrobianos Naturais. ........................................................................... 9 1.1.6 Interações entre Microrganismos............................................................................ 10 1.2 EXTRÍNSECOS .................................................................................................................. 12 1.2.1 Temperatura ambiental (o mais importante) ......................................................... 12 1.2.2 Umidade relativa do ambiente ............................................................................... 12 1.2.3 Composição gasosa do ambiente .......................................................................... 13 2 CONCEITO DOS OBSTÁCULOS DE LEISTNER ........................................................ 13 2.1 APLICABILIDADE ............................................................................................................. 13 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 15 2 CARACTERIZAÇÃO DAS DOENÇAS DE ORIGEM ALIMENTAR ........................ 15 3 DOENÇAS MICROBIANAS DE ORIGEM ALIMENTAR........................................... 16 3.1 MICRORGANSIMOS QUE NÃO OFERECEM RISCO DIRETO A SAÚDE ..................................... 17 3.2 MICRORGANISMOS QUE OFERECEM RISCO BAIXO E INDIRETO Á SAÚDE: ......................... 18 3.2.1 Escherichia coli ....................................................................................................... 18 AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional 3.3 MICRORGANISMOS QUE OFERECEM UM RISCO DIRETO MODERADO E COM DIFUSÃO LIMITADA .............................................................................................................................. 19 3.3.1 Bacillus cereus......................................................................................................... 19 3.3.2 Staphylococcus aureus ............................................................................................ 22 3.3.3 Clostridium perfringens........................................................................................... 25 3.4 MICRORGANISMOS QUE OFERECEM UM RISCO DIRETO MODERADO E COM DIFUSÃO POTENCIALMENTE EXTENSA .................................................................................................. 29 3.5 MICRORGANSIMOS QUE OFERECEM RISCO DIRETO E GRAVE ........................................... 29 3.6 MICRORGANISMOS QUE NÃO POSSUEM CLASSIFICAÇÃO ................................................ 44 3.7 FUNGOS PRODUTORES DE MICOTOXINAS ........................................................................ 52 3.7.1 Principais Micotoxinas encontradas em alimentos: ............................................... 53 3.7.2 Fatores que favorecem a desenvolvimento de Fungos e Produção de Micotoxinas55 3.7.3 Fatores que podem Inibir o Crescimento de Fungos e Toxinas: ............................ 55 3.7.4 Detoxicação dos Alimentos Contaminados ............................................................. 56 3.8 VIROSES DE ORIGEM ALIMENTAR .................................................................................... 57 3.8.1 Características Gerais dos Vírus ............................................................................ 57 3.8.2 Vírus de Importância em Alimentos. ...................................................................... 58 3.9 BACTÉRIAS DETERIORANTES ........................................................................................... 60 3.9.1 Utilização de Carboidratos ..................................................................................... 60 3.9.2 Utilização de Proteínas e Substâncias nitrogenadas não-protéicas ....................... 61 3.9.3 Utilização de Lipídios.............................................................................................. 61 3.9.4 Outros tipos de Deterioração .................................................................................. 62 3.10 ALTERAÇÕES DEVIDO AO CRESCIMENTO DE FUNGOS E LEVEDURAS ............................... 63 3.10.1 Utilização de Proteínas e Lipídeos........................................................................ 63 3.10.2 Utilização de Carboidratos ................................................................................... 63 3.11 DETERIORAÇÃO DE ALIMENTOS ENLATADOS ................................................................ 64 3.12 ALTERAÇÕES QUÍMICAS CAUSADAS POR MICRORGANISMOS ......................................... 65 4 PREPARAÇÃO DE MATERIAL DE LABORATÓRIO PARA ANÁLISES MICROBIOLÓGICAS .......................................................................................................... 66 4.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS................................................................................................. 66 AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional 4.2 PROCEDIMENTOS:...................................................................................................... 74 4.3 COLETA/TRANSPORTE/ ESTOCAGEM/ PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS PARA ANÁLISE ...... 76 5- PREPARAÇÃO DE AMOSTRA PARA A ANÁLISE PELA TÉCNICA DE LAVAGEM SUPERFICIAL OU PELA TÉCNICA DE ESFREGAÇO DE SUPERFÍCIE .......................................................................................................................... 85 5.1- TÉCNICA DE LAVAGEM SUPERFICIAL .............................................................................. 85 5.2- TÉCNICA DE ESFREGAÇO DE SUPERFÍCIE ......................................................................... 87 6- CONTAGEM TOTAL DE MICRORGANISMOS AERÓBIOS MESÓFILOS/PSICROTRÓFICOS E DE FUNGOS E LEVEDURAS EM PLACAS.... 89 7- CONTAGEM DE COLIFORMES TOTAIS, COLIFORMES FECAIS E E. COLI. 97 AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos INTRODUÇÃO A presença de microrganismos nos alimentos não significa necessariamente um perigo para a saúde dos consumidores ou uma qualidade inferior destes produtos. A maior parte dos alimentos se converte em perigo potencial ao consumidor só depois de terem sido violados os princípios elementares de higiene. Práticas consideradas de risco podem levar contaminações ao produto final, podendo causar alterações de ordem sensorial, até possibilidade de ocorrência de toxinfecções alimentares. Vários agentes causadores de doenças no homem podem ser transmitidos pelos alimentos: produtos químicos (metais pesados, pesticidas); toxinas naturais de plantas e de animais (alcalóides, histaminas); vírus (hepatite, poliovírus); bactérias patogênicas; fungos toxigênicos; Veremos a seguir, os microrganismos que, presentes em alimentos, podem ser responsáveis pelo que denominamos “doenças microbianas de origem alimentar” ou “toxinfecções alimentares”. Embora as estatísticas brasileiras sejam precárias, acredita-se que a incidência de doenças microbianas de origem alimentar em nosso país seja bastante elevada. Mesmo em países desenvolvidos, nos quais o abastecimento de gêneros alimentícios é considerado seguro do ponto de vista de higiene e saúde pública, a ocorrência de doenças desta natureza é significante e vem aumentando, apesar dos avanços tecnológicos nas áreas de produção e controle de alimentos. Nos Estados Unidos, estima-se que 24 milhões de casos ocorram por ano, um em cada 10 habitantes. 1 Fatores Intrínsecos E Extrínsecos De Controle De Desenvolvimento Microbiano Em Alimentos. “Os processos de preparo e preservação de alimentos evoluem constantemente nas sociedades industriais. Entretanto nenhum deles á capaz de garantir a qualidade microbiológica do produto final”. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos O grande erro está em pensar que tais processos possam substituir a qualidade inicial da matéria prima e as medidas de higiene na fabricação.1 Os microrganismos precisam ser vistos não como inimigos ou aliados, mas como seres vivos, que evoluem e ocupam os nichos ecológicos disponíveis, com excelentes estratégias de sobrevivência. Conhecê-los intimamente é, cada vez mais, fundamental na indústria de alimentos. Alimentos: Fatores intrínsecos – características próprias do alimento; Fatores extrínsecos – características ligadas ao ambiente do alimento. Intrínsecos: a) atividade de água (Aa; Wa); b) acidez (pH); c) potencial de oxi-redução (Eh); d) composição química; e) fatores antimicrobianos naturais; f) interações entre microrganismos presentes. Extrínsecos: a) umidade; b) temperatura ambiental; c) composição química da atmosfera. Importante: estes fatores podem ter efeito interativo. 1 AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos 1.1 1.1.1 Intrínsecos: Atividade de Água (Aa; Wa): Aa (disponibilidade de H2O para reações) P/ Po. Po pressão parcial de vapor d’água contida no alimento *. P pressão parcial de vapor d’água pura *. * numa dada temperatura. Quanto maior a disponibilidade de H2O, maior a chance de crescimento do microrganismo. Quanto mais se baixa a atividade d’água, menor a chance de crescimento do microrganismo. Fatores que abaixam Aa: Adição de açucares, sais e glicerol; Desidratação; Congelamento. Observações importantes: 1 - Valores referenciais de AaO: . a 1,0 Mínimo = 0,60 leveduras osmofílicas. Máximo a 1,0; 2 - bactérias não se multiplicam em água pura. (Aa=1); 3 - há valores ótimo e mínimo de água para cada tipo de organismo. Ex.: bactérias precisam de Aa maior que fungos; Gram (-) mais do que Gram (+); 4- a maioria das bactérias deteriorantes de alimentos precisam de Aa em torno de 0,91; 5- Fungos deteriorantes suportam Aa de 0,80; 6- Bactérias causadoras de toxinfecções variam entre 0,86 (Staphylococcus aureus) e 0,94 (C. perfringens); 7- Baixar a Aa significa impedir a multiplicação microbiana, isto é, mantê-las mais tempo na fase lag, o que diminui a população final de bactérias, isto é, supõe-se que haja bactérias viáveis. É um processo de conservação de alimentos, mas não dispensa a qualidade da matéria prima; higiene do produto e a manutenção do produto em condições adequadas de conservação; AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos 8- Alguns microrganismos não apresentam diminuição da taxa de multiplicação em baixa Aa, mas deixam de produzir enterotoxinas. Ex: Staphylococcus aureus. 1.1.2 pH Há valores mínimos, ótimos e máximos. De modo geral pH neutro (6,5 - 7,5) é o ideal. As bactérias não toleram grandes variações de pH; fungos e leveduras são mais acidófilos. Em função do pH os alimentos são divididos em 3 grupos: Baixa acidez pH acima de 4,5; Ácidos Muito ácido pH abaixo de 4,0. pH entre 4,0 e 4,5; “Classificação baseada no pH mínimo para multiplicação e produção de toxina do C. botulinum (4,5) e no pH mínimo para a multiplicação da maioria das bactérias”. Em geral: 1- Frutas; refrigerantes; vinhos e vinagres deterioração em geral devido a fungos e leveduras (pH < 3,5). 2- Carnes e pescados pH ideal para a proliferação de bactérias, fungos e leveduras. Carnes relação “stress” vs. Glicogênio. Ação do pH adverso sobre o metabolismo dos microrganismos: Estende a fase LAG. Age sobre: a) enzimas em geral; b) internalização de nutrientes. Reação microbiana ao pH adverso: a) em pH ácido ativação de amino descarboxilases gera amina: o pH eleva-se b) em pH alcalino ativação de amino desaminases gera ácido orgânico, o pH diminui. 1.1.3 Potencial de oxi – redução (Eh) Definição: refere-se a troca de elétron substrato que perde elétron * oxida-se: substrato que ganha elétron reduz-se. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos A transferência de elétron entre dois substratos cria uma diferença de potencial elétrico entre eles, que pode ser expresso em Volts (V) ou milivolts (mV). O que isto tem a ver com oxigênio? Aeróbios Eh mais alto (+ positivo) para se multiplicar (+350 +500 mV). Ex: Pseudomonas; Moraxella; Acinetobacter; Flavobacterium; Anaeróbios Eh baixo (+ negativo) para se multiplicar (-100) Ex.: C. botulinum; Desulfotomaculam nigrificanns. Facultativos Eh baixo ou alto. Ex.: Enterobacteriacea. Em geral: Vegetais +300 +400 mV; Carnes a) Grandes massas inteiras -200 mV; b) Moídas +200 mV; c) No abate +200; após 30 horas -250 (anaeróbios). 1.1.4 Composição química. Necessidade dos microrganismos: fonte de energia; fonte de nitrogênio; vitaminas; sais minerais; H2O. a) Fonte de energia: I - comuns: açucares, álcoois; aminoácidos; II - alguns microrganismos; amido; III - poucos: lipídios. b) Fonte de nitrogênio: aminoácidos, nucleotídeos; peptídeos e proteínas. c) Fonte de vitaminas (coenzimas): complexo B; biotina; ácido pantotênico. Obs.: Gram (+) são mais exigentes; Gram (-) e fungos sintetizam todos. d) Minerais: sódio; potássio; cálcio; magnésio; ferro; cobre; manganês; molibidênio; zinco; cobalto etc. 1.1.5 Fatores Antimicrobianos Naturais. Certos fatores presentes naturalmente nos alimentos retardam ou impedem a multiplicação microbiana: I– Estruturas biológicas barreiras mecânicas. Ex.: casca das nozes; das frutas; dos ovos; película que envolve sementes; AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos II - Condimentos: óleos essenciais. Exemplos: Cravo eugenol Alho alicina Canela eugenol e aldeído cinâmico Orégano timol e isotimol AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos III – Alimentos: ovo: pH desfavorável (9 - 10); o clara: lisozima destrói parede de Gram (+); avidina; conalbumina. Leite: fatores específicos: imunoglobulina; linfócitos; sistema lactoperoxidade (SLP)*: * H2O2 (SLP) O2 ; * O2 (oxida) SH - enzimas microbianas. *SLP bactericida para Gran (-); bacteriostático para Gran (+). Sistema lactoferrina: o quelante de Fe+ (inibidor da multiplicação microbiana); frutas e vegetais: o Ácido hidroxicinâmico; taninos; óleos essenciais; 1.1.6 Interações entre Microrganismos. A produção de metabólitos por um tipo de microrganismo que prolifera em um alimento pode afetar, positivamente ou negativamente, a sobrevivência de outro grupo presente no mesmo alimento: 1) bactérias láticas acidificam o alimento e impedem o cresciemtno de outros microrganismos; 2) bactérias alcalinizantes produzem aminas em alimentos ácidos por ação de descarboxilases pH alcalino crescimento de bactérias que estavam inibidas pelo pH ácido. Ex.: alimento fermentado leveduras pH favorável ao crescimento de C. botulinum produção de toxina. 3) Ação de contaminante a) alimento + Staphylococcus aureus + P. aeruginosa triptofano. (inibido) b) alimento + (contaminante) tiamina + triptofano multiplicação estafilocócica enterotoxina.. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos 1.1.6.1 Interações Específicas. a) Bacteriocinassubstâncias produzidas por microrganismos com atividade bactericida. Histórico. E. coli colininas, ativas contra outras E. coli e esterobactérias. As bactérias láticas (LAB) são excelentes produtoras de bacteriocinas. Categoria química. Proteínas simples ou conjugadas (lipídios e açúcares). a) Lantibióticos proteínas com a.a. pouco comuns (deidroalanina; deidrobutinina ) + anéis de lantionina; b) Não lantibióticos a.a. comuns; sem os anéis. Mecanismos de ação. Acredita-se que: a) há ligação das bacteriocinas a receptores da superfície bacteriana; b) permeabilização da membrana citoplasmática; c) formação de canais iônicos; d) fluxo rápido de componentes celulares de baixo PM; e) interrupção do gradiente eletroquímico da membrama perda da viabilidade bacteriana. Uso de bacteriocinas em alimentos. 1) FDA auoriza o uso da nisina (Lactocillus latis spp lactis): impede o desenvolvimento de Gram (+) e germinação de esporos; não age contra Gram (-). Usadas em muitos alimentos para controlar microrganismos patogênicos / deteriorantes. 2) Há altos investimentos em pesquisa de novas bacteriocinas. Exemplos: I- Nova LAB em geral => Lactococcus cremoris diplocina; => Pediococcus pediocina; => Lactobacillus plantarum plantanicina; => Lactobacillus herveticus hervetina; => Lactobacillus brevis lactobrevina; => Lactobacillus reuteris reuterina; => Lactobacillus bulgaricus bulgaricina; AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos => Lactobacillus acidophilus lactocina; => Lactobacillus sake sakacina (*) (*) usada em hambúrgueres contra Pseudomonas, Listeria e Salmonellas. II- LAB específicas desenvolvidas a pedido da indústria para aumentar o “shelf-life” de alimentos: resistência a 100ºC podem ser adicionadas durante o processo de fabricação do alimento. Indústrias de RGS já adicionaram nisina no envoltório de salsicha. b) Probióticos Ação por exclusão competiva: adição de microrganismo inócuo a um produto, de forma a ocupar o “ninho ecológico” disponível e impedindo, portanto, a entrada de patógenos da mesma especificidade ecológica. Ex.: colonização de epitélio superficial da mucosa gastro intestinal de frangos recém nascidos com bactérias não patogênica, para impedir a intalação de patógenos tais como Salmonella e Campylobacter. Usado notadamente na Finlândia e Suíça. Uso em estudo em outros países. 1.2 1.2.1 Extrínsecos Temperatura ambiental 2 (o mais importante) Microrganismos se desenvolvem em baixa, média e alta temperatura. Temperatura baixa: o psicrófilos 0o.C 20o.C; ótimo 10o.C 15o.C; o psicrotróficos 0o. 7o.C, com duas sub-categorias: Europsicotróficos não formam colônias visíveis até o 6o. 10o. dia entre 0o.C - 7o.C. Ex.: Yersinia enterocolitica, Hafnia alvei. Estenopsicrotróficos formam colônias em 5 dias, nas mesmas condições. Ex.: Pseudomonas fragi e Aeromonas hydrophyla. 2 Mesófilos : 25o.C- 40o.C – ótimo 35o. Termófilos: 40o.C a 60o.C – ótimo 55o. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos 1.2.2 Umidade relativa do ambiente Relaciona-se a Aa do alimento: quando a umidade do alimento está em equilíbrio com a da atmosfera. Então, alimentos conservados em ambiente com UR acima da sua Aa, tendem a absorver umidade, aumentando UR = Aa X 100 sua Aa e vice-versa. Isto promoverá modificações na capacidade de multiplicação dos microrganismos existentes, em função da Aa final. 1.2.3 Composição gasosa do ambiente Corresponde ao teor maior ou menor de O2 predomínio de aeróbios ou anaeróbios. “Atmosferas modificadas” - substituição total ou parcial só oxigênio por outros gases (recurso tecnológico para aumentar a vida útil dos alimentos). Ex.: embalagens à vácuo ou com diferentes combinações de oxigênio, nitrogênio e gás carbônico. Efeito do CO2 atmosferas contendo 10% de CO2 são usadas para conservação de frutas (pêras, maçãs, pêssegos, nectarinas): competição com o etileno. Atualmente também se usa CO2 para maior tempo de armazenamento de grandes massas de carne vermelha. 2 Conceito dos obstáculos de Leistner O estudo das ações sinergísticas ou antagônicas entre os fatores extrínsecos e intrínsecos que afetam a sobrevivência de microrganismos no alimento levou à “teoria dos obstáculos de Leistner” (hurdle theory). 2.1 Aplicabilidade Tecnologia dos obstáculos Utilização simultânea de mais de uma forma de controle microbiológico nos alimentos: salga; acidificação; processamento térmico; adição de conservantes; etc. Modelagem matemática Com o auxílio da informática é possível a introdução de modelos matemáticos que permitem prever a probabilidade de um alimneto causar toxinfecção, bem como sua vida útil. Tais modelos levam em conta o crescimento/ produção de toxinas por microrganismos nos alimentos, em função do n o.de fatores intrínsicos e extrínsecos. Sinérgicos ou AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos antagônicos que apresente. Estes modelos apresentam boa correlação com os resultados obtidos. Figura 1- ilustração do conceito dos obstáculos (Leistner, 1992). AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Microbiologia em alimentos 1 Introdução A presença de microrganismos nos alimentos não significa necessariamente um perigo para a saúde do consumidor ou uma qualidade inferior destes produtos. A maior parte dos alimentos se converte em perigo potencial ao consumidor só depois de terem sido violados os princípios elementares de higiene. Práticas consideradas de risco podem levar contaminações ao produto final, podendo causar alterações de ordem sensorial, possibilitando a ocorrência de toxinfecções alimentares. Vários agentes causadores de doenças no homem podem ser transmitidos pelos alimentos: Produtos químicos (metais pesados, pesticidas); Toxinas naturais de plantas e de animais (alcalóides, histaminas); Vírus (hepatite, poliovirus); Parasitas (amebas, helmintos); Bactérias patogênicas; Fungos toxigênicos; Veremos a seguir, os microorganismos que, presentes em alimentos, podem ser responsáveis pelo que denominamos “doenças microbianas de origem alimentar” ou “toxinfecções alimentares”. Embora as estatísticas brasileiras sejam precárias, acredita-se que a incidência de doenças microbianas de origem alimentar em nosso país seja bastante elevada. Mesmo em países desenvolvidos, nos quais o abastecimento de gêneros alimentícios é considerado seguro do ponto de vista de higiene e saúde pública, a ocorrência de doenças desta natureza é significante e vem aumentando, apesar dos avanços tecnológicos nas áreas de produção e controle de alimentos. Nos Estados Unidos, estima-se que 24 milhões de casos ocorram por ano, afetando, um em cada 10 habitantes. 2 Caracterização das doenças de origem Alimentar É muito comum pessoas incriminarem os alimentos que acabaram de consumir como causadores, dos distúrbios gastrintestinais que venham a apresentar. Considerando o fato que, em condições normais, um indivíduo alimenta-se várias vezes ao dia, qualquer doença ocorre AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos sempre “após a refeição”. Entretanto, antes que determinado alimento possa ser incriminado como causador de um problema gastrintestinal, várias providências são necessárias. De acordo com o Center for Disease Control and Prevention (CDC), dos Estados Unidos, define-se como surto de doença de origem alimentar a ocorrência de dois ou mais casos de doenças associados a um único alimento. A identificação de um surto de doença de origem alimentar é realizada através de um inquérito epidemiológico, conduzido entre os indivíduos que tenham e que não tenham consumido o(s) alimento(s), que tenham apresentado sintomas característicos, quer não, e também através de exames laboratoriais em amostras clínicas e nas amostras de alimentos. Deve-se considerar também que nem todos os indivíduos que consomem o mesmo alimento contendo um agente patogênico apresentam a mesma sintomatologia. O período de incubação, a gravidade e a duração da doença podem ser diferentes, em função da idade, do estado nutricional, da sensibilidade individual e da quantidade de alimento ingerido. Em grande parte dos surtos de doença microbiana de origem alimentar relatados, a identificação do alimento causador é inferida apenas com base no inquérito epidemiológico. Somente em alguns raros casos reportados, a identificação do microorganismo patogênico no material clínico e nas amostras de alimentos foi possível.Isto pode ser explicado porque: a) O(s) alimentos(s) suspeito(s) não está (ão) mais disponível (is) para análise laboratorial; b) Não é possível caracterizar o alimento suspeito; c) A análise laboratorial é limitada, pois, devido ao custo, é impraticável investigar todos os patogênicos possíveis; d) As metodologias laboratoriais empregadas para isolamento e identificação dos inúmeros patógenos não são 100% eficientes. 3 Doenças Microbianas de Origem alimentar As doenças microbianas de origem alimentar podem ser subdivididas em duas grandes categorias: a) Intoxicações alimentares, causadas pela ingestão de alimentos contendo toxinas microbianas pré-formadas. Estas toxinas são produzidas durante a intensa proliferação do(s) microrganismo(s) patogênico(s) no alimento. Neste grupo estão Clostridium botulinum, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus forma emética e os fungos produtores de micotoxinas. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos b) Infecções alimentares, causadas pela ingestão de alimentos contendo células viáveis de microrganismos patogênicos. Estes microrganismos aderem à mucosa do intestino humano e proliferam, colonizando-o. Em seguida, pode ocorrer a invasão da mucosa e penetração nos tecidos, ou ainda, a produção de toxinas que alteram o funcionamento das células do trato gastrintestinal. Entre as bactérias invasivas, destaca-se a Salmonella, Shigella, Escherichia coli invasora, Yersinia enterocolítica, entre outras. Entre as toxigênicas, incluem-se Vibrio cholerae, Escherichia coli enterotoxigênica, Campylobacter jejuni, entre outras. A seguir, serão descritas as principais características dos microorganismos patogênicos de interesse em alimentos e das toxinfecções alimentares que causam. Estes microrganismos foram agrupados em quatro categorias: 1. Bactérias Gram - positivas (gram (+)); 2. Bactérias Gram – negativas (Gram (-)); 3. Fungos produtores de micotoxina; 4. Vírus Para efeitos didáticos, as bactérias serão divididas de acordo com a epidemiologia. A importância de microrganismos em alimentos depende de algumas condições como: o número em que são encontrados; o tipo de microrganismos e do alimento; o tratamento pelo qual o alimento foi submetido; o processamento e a estocagem; se o alimento está pronto para o consumo ou se sofrerá algum processamento térmico; e a individualidade de quem o ingere. Dentre os inúmeros tipos destes microorganismos, as atenções são mais concentradas naqueles predominantes que podem causar deterioração ou algum dano à saúde, principalmente os que não são comum ao alimento, chegando até ele pela manipulação, ou pelo contato com superfícies de utensílios ou maquinários. O ICMSF – International commission on microbiological specifications for foods – (1984) usando como definição os critérios microbiológicos aplicáveis para os alimentos e procurando caracterizar a qualidade sob aspectos higiênico-sanitário e riscos potenciais à saúde do consumidor, distinguiu cinco grupos de microrganismos: 3.1 Microrgansimos que não oferecem risco direto a saúde São microrganismos não patogênicos que, em presença excessiva no alimento podem causar deterioração ou redução da vida de prateleira. As análises realizadas neste grupo são a contagem padrão em placas (contagem geral de mesófilas) e contagem de fungos e leveduras AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos que nos informam as condições vigentes ao longo do processamento (utensílios, equipamentos, mãos, qualidade do ar). 3.2 Microrganismos que oferecem risco Baixo e Indireto á Saúde: Sua avaliação quantitativa oferece informações sobre as condições higiênico-sanitárias durante o processamento ou sobre técnicas utilizadas para preservação. Neste grupo estão incluídos os microrganismos denominados indicadores; uma ênfase especial é dada aos coliformes totais e fecais, cujo habitat exclusivo ou preferencial é o trato intestinal de animais, juntamente com outras enterobactérias. Sua presença poderia revelar uma contaminação fecal direta ou indireta no alimento, e conseqüentemente risco de introdução de patógenos. Dentre os indicadores de contaminação fecal da água e alimentos, os coliformes são os mais utilizados, baseados principalmente na facilidade de isolamento e identificação, predominância em números realtivos e tempo de sobrevivência adequado. Coliformes são bactérias gram negativas, não esporuladas, na forma de bastonetes e que fermentam a lactose com produção de ácido e gás dentro de 24 á 48 horas á 32-37o.C. a definição do grupo abrange os gêneros Escherichia, Klebsiella, Citrobacter e Enterobacter. A contagem de coliformes pode diferenciar dois grupos: totais e fecais. O primeiro é utilizado para avaliar as condições higiênicas sendo que as altas contagens significam contaminação pós-processamento, limpeza, sanificação e tratamento térmico deficientes; ou ainda, multiplicação durante o processamento ou estocagem. O índice de coliformes fecais é emepregado como indicador de contaminação fecal, isto é, condições higiênico-sanitárias, presumindo-se que a população deste grupo é constituída de uma alta proporção de Escherichia coli, que tem seu habitat exclusivo no trato intestinal do homem e animais. 3.2.1 Escherichia coli Como as salmonelas e shigelas pertencem á família das enterobacteriaceas, sendo, no entanto incluída no grupo coliforme que se caracteriza por bactérias que fermentam a lactose, com produção de gás. As cepas envolvidas em processos patogênicos são morfológicas e bioquimicamente indistinguíveis das não patogências. Diversos tipos de alimentos têm sido incriminados em casos e surtos infecciosos atribuídos a este microrganismo; medidas de controle para a E.coli são as mesmas atribuídas à outras enterobacterias, constituindo em higiene rigorosa de pessoal, equipamentos e utensílios, principalmente em alimentos infantis. Caracterísitcas gerais AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Escherichia coli é a espécie predominante entre os diversos microrganismos anaeróbios facultativos que fazem parte da flora intestinal de animais de sangue quente. Esse microrganismo pertence à família Enterobacteriaceae e entre suas principais características destacam-se: bacilos Gram(-), não esporulados, capazes de fermentar glicose com produção de ácido e gás. A maioria fermenta também a lactose, com produção de ácido e gás, embora alguns sejam anaerogênicos. Apresentam antígenos somáticos O, relacionados com proteínas dos flagelos e ainda, antígenos K, relacionados com polissacarídeos capsulares. Foram, até o momento, descritos 173 antígenos 0,56 H e 100 K diferentes.O siginificado da presença de E.coli em um alimento deve ser avaliado sob dois ângulos. Inicialmente, E.coli, por ser uma enterobacteria, uma vez detectada no alimento, indica que esse alimento tem uma contaminação de origem fecal e, portanto sta em condições higiênicas insatisfatórias.O outro aspecto a ser considerado é que diversas linhagens de E. coli são comprovadamente patogênicas para o homem e para os animais, que serão descritas nos próximos itens deste material. 3.3 Microrganismos que oferecem um risco direto Moderado e com Difusão Limitada Este grupo inclui bactérias potencialmente patogênicas, cuja presença em alimentos, em números elevados, poderá causar processos de intoxicação ou infecção de origem alimentar. São classificados como difusão limitada porque só são passíveis de desencadearem um processo patológico quando estão em número elevado. Os principais representantes do grupo são Bacillus cereus, Clostridium perfringens e Staphylococcus aureus enterotoxigênico. 3.3.1 Bacillus cereus As bactérias pertencentes ao gênero Bacillus compreendem um grande número de espécies, estando relatadas, até o momento, 48 espécies diferentes. As bactérias deste gênero caracterizam-se por uma intensa atividade metabólica, já que produzem enzimas que degradam muitos substratos orgânicos. Devido a esta caracterísitca, a identificação deste microrganismo é bastante complicada, não havendo um consenso geral sobre a melhor forma de faze-la. Bacillus cereus é bacilo Gram (+) grande, aeróbio, mesófilo, com flagelos peritríquios, e produtor de esporos que podem ser centrais ou subterminais. Cepas de B.cereus são capazes AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos de utilizar vários carboidratos; glicose, frutose, trealose, sacarose, salicina, maltose, manose, m-inositol e lactose. São capazes de hidrolizar amido, caseína e gelatina. São catalase positivos e oxidase variável. Todas as cepas são produtoras de hemolisinas, sendo conhecidas pelo menos duas: cereolisina (termoestável) e hemolisina termolábil. São também produtores de fosfolipases do tipo C. B.cereus multiplica-se bem entre 10o.C e 48o.C, apresentando um ótimo de temperatura entre 28o.C e 35o.C. a atividade de água mínima necessária para seu crescimento é 0,95 sendo o crescimento bastante reduzido quando a concentração de NaCl do meio é 7,5 %. A faixa de pH em que ocorre a multiplicação varia de 4,9 a 9,3. Características da doença B.cereus pode causar duas formas distintas de gastroenterite; a síndrome diarréica e a síndrome emética. A síndrome diarréica caracteriza-se por um período de incubação que varia de oito a 16 horas, e seus principais sintomas são a diarréia intensa, dores abdominais, tenesmos retais, raramente ocorrendo náuseas e vômito. Aduração da doença é de 12 a 24 horas. Os alimentos envolvidos nos caos de gastrenterite diarréica por B. cereus, descritos na literatura, são vegetais crus e cozidos, produtos cárneos, pescado, massa, leite, sorvete, pudins á base de amido, entre outros. A síndrome emética caracteriza-se por um período de incubação curto (de uma a cinco horas), causando vômitos, nauseas e mal-estar geral e, em alguns casos, diarréia com seis a 24 horas de duração. Esta síndrome está quase que exclusivamente associada a alimentos farináceos, contendo cereais, principalmente arroz. Um número bastante significativo de casos já foi descrito envolvendo o arroz preparado a moda chinesa, ou seja, cozido no vapor e mantido á temperatura ambiente. Nestas condições, o auqecimento é insuficiente para destruir os esporos, que são comuns nos cereais. Os esporos germinam, e, devido á temperatura favorável, ocorre a multiplicação rápida das células vegetativas resultantes. A mistura do arroz preparado desta forma com outros ingredientes (carne, ovos, vegetais, frango), comum na comida oriental, agrava ainda mais o problema. Mecanismo de patogenicidade A maioria das cepas de B.cereus é capaz de produzir uma série de metabólitos extracelulares, dos quais alguns estão relacionados com seu mecanismo de virulência. Entre estes metabólitos, destacam-se as toxinas diarréica e as toxinas eméticas, responsáveis pelas AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos síndromes anteriormente mencionadas. Segundo vários pesquisadores, estas sídromes só se manifestam quando um alimento contém número elevado de células viáveis de B.cereus (entre 107 e 109 células). A toxina diarréica é uma enterotoxina de natureza protéica, termolábil, sendo destruída pelo aquecimento a 55o. C por 20 minutos. É inativada pela tripsina, pepsina e pela proteinase, e instável em pH inferior a 4,0. A toxina diarréica age estimulando a adenilciclase da mucosa intestinal, provocando acúmulo de sais e eletrólitos (Na+ e Cl-) e interferindo na absorção de glicose e de aminoácidos. A toxina é também fortemente necrótica. A enterotoxina produzida por B.cereus não dá reação cruzada com a enterotoxina termolábil produzida pelo vibrião colérico, por Escherichia coli e por Clostridium perfringens. A enterotoxina é produzida durante a fase logarítmica do crescimento bacteriano. Devido às manifestações clínicas provocadas pela enterotoxina de B. cereus ela é também conhecida por diversos outros nomes: enterotoxina diarréica. Fator de permeabilidade vascular, toxina dermonecrótica, toxina intestino necrótica, fator LRIL (ligated rabbit ileal loop). Além diso, a toxina diarréica é letal para camundongos quando injetada intravenosamente. A toxina emética não é tão conhecida quanto a enterotoxina, devido à falta de um modelo biológico sensível adequado. Esta toxina não tem os mesmos efeitos biológicos apresentados pela toxina diarréica, mas induz vômitos em curto período de tempo após a ingestão. É resistente ao aquecimento a 126o.C por 90 minutos. Apresenta baixa ou nenhuma antogenicidade e sua produção ocorre na fase final da fase logarítmica de crescimento, sendo liberada em grandes quantidades durante a lise celular. Alguns estudos sugerem que a produção desta toxina ainda não é conhecida até o momento, não existem evidências suficientes sobre a produção simultânea das toxinas eméticas e diarréicas por uma mesma cepa de B.cereus. Epidemiologia B.cereus é largamente distribuído na natureza, sendo o solo o seu reservatório natural. Por esta razão, contamina facilmente alimentos como vegetais, cereais, condimentos, etc. Dentre os vegetais, destaca-se o arroz, que tem sido o alimento mais freqüentemente envolvido em surtos de origem alimentar. Várias espécies de Bacillus estão presentes no solo úmido no qual se cultiva o arroz, e B.cereus, em especial, permanece associado com a planta AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos durante todo o seu desenvolvimento. A freqüência de isolamento de B.cereus em arroz cru é de 40% a 100%. B cereus é também encontrado na superfície de carne bovina, suína e de frango, certamente devido á contaminação com o solo. B. cereus é um problema sério também em laticínios (queijos e sorvetes), sendo seus esporos muito comuns em leite em pó. No Brasil, B.cereus tem sido isolado de vários tipos de alimentos: queijos, farinhas, amidos, alimentos desidratados, carne moída, com índices de positividade entre 18% e 97%. Vários estudos têm demonstrado que B.cereus faz parte da flora fecal de indivíduos normais, havendo algumas indicações que sua presença é mais comum nos meses de verão, e dependente dos hábitos alimentares. Entretanto, B.cereus não coloniza o intestino, não persistindo por longos períodos. Medidas de Controle Os esporos das cepas de B.cereus associadas com doenças de origem alimentar têm D95oC de 24 minutos aproximadamente. Cepas não associadas com doenças têm D95oC que pode variar entre um minuto e meio e 36 minutos. Portanto, o consumo de alimentos recémpreparados não oferece risco. Das várias formas de tratamento térmico, o cozimento em vapor sob pressão, a fritura e o assar em forno quente destroem tanto células vegetativas quanto esporos. Cozimento em temperaturas inferiores a 100o.C pode não ser eficaz para destruição de todos os esporos de B.cereus. 3.3.2 Staphylococcus aureus Caracterísitcas gerais e Epidemiologia São cocos agrupados em cachos de uva, gram positivos, algumas cepas produzem toxina, anaeróbio facultativo, mas prefere a aerobiose, desenvolve em pH entre 4,2 – 9,3, tendo como ótimo o pH 7,0, a temperatura oscila entre 6,5 a 45o.C (ótima de 30-37o. C) e atividade de água mínima 0,86. São halófilicos e osmofílicos e tolerantes a concentrações de 10 % a 20 % de NaCl e a nitratos, o que torna os alimentos curados veículos potenciais para as mesmas. Tanto o S. aureus como o S. epidermídes são comumente encontrados na pele e mucosas de humanos e animais de sangue quente. De acordo com Bergey’s Manual of determinative bacteriology (1986), 19 espécies fazem parte deste gênero. Destas, as seguintes apresentam interesse potencial em microbiologia de alimentos: S.aureus, S.hyicus, S.chromogens e S. intermedius, sendo o S.aureus o mais importante. Com exceção de AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos S.chromogens, as demais espécies apresentam testes positivos para coagulase (plasma de sangue de coelho) e termonuclease (Tnase). O S. aureus encontrado em vários tipos de alimentos é facilmente transmissível quando a higiene pessoal deixa a desejar. Apresença de S. aureus em alimentos pode significar que as operações na sua manipulação foram desenvolvidas em condições insatisfatórias do ponto de vista sanitário sendo a origem da contaminação os manipuladores, utensílios e equipamentos. Entre os principais alimentos estão os de origem animal industrializados (frango, carne, presunto, leite, queijos, etc.), e aqueles que sofrem maior manipulação como saladas, doces com ou sem recheio entre outros. Algumas cepas de S.aureus são produtoras de toxinas, isto quando atingem um número de 1,000,000 ou mais de células viáveis por grama de alimento em condições ótimas, a enterotoxina torna-se evidente em quatro a seis horas. As toxinas são termo-estáveis resistindo até 100o.C por 60 minutos, enquanto que as células morrem em 2 minutos á 65,5o.C. além do homem, a maioria dos animais domésticos também é portadora ou apresenta-se contaminada pela bactéria. Exemplo típico é a mastite estafilocócica do gado leiteiro. Caso o leite infectado seja consumido ou utilizado no prepararo de queijos, haverá chances de ocorrer intoxicação. O S.aureus pode estar presente em alimentos crus, e é comumente destruído durante o cozimento e processamento. Usualmente os alimentos são contaminados depois do cozimento pelas mãos de manipuladores ou em alimentos que não requerem aquecimento. A contaminação de queijos também já causou vários surtos tanto antes como depois do advento do emprego do leite pasteurizado na sua fabricação. Neste último caso, pode ocorrer contaminação pós-processamento ou utilização de fermentos (starters) contaminados por S.aureus. Os indivíduos portadores representam mais de 50% da população, carregando estes microrganismos de tempos em tempos nas narinas, gargantas e mãos. Características da doença S.aureus causa intoxicação provocada pela ingestão do alimento que apresenta a toxina pré-formada. Portanto, o agente causal não é a bactéria per se, mas várias toxinas (A, B, C1,C2,C3,D,E) produzidas por esta bactéria, conhecidas como enterotoxinas. Atualmente, sabe-se que as espécies S.intermedius e S.hyicus também são capazes de produzir toxinas. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos O período de incubação de um surto varia, geralmente, de 30 minutos a oito horas, sendo a média de duas a quatro horas, após a ingestão do alimento contaminado. Os sintomas variam com o grau de suscetibilidade do indivíduo, concentração da enterotoxina no alimento e a quantidade consumida do alimento. Os principais sintomas são náuseas, vômitos, cãibras abdominais geralmente bem dolorosas, diarréia e sudorese. Podem ocorrer ainda dores de cabeça, calafrios, queda de pressão arterial e, raríssimas vezes, febre, quando a quantidade de toxina ingerida é grande. A doença não é fatal, amenos que o indivíduo esteja debilitado. Quando há choque, desidratação e muito vômito é necessária a hospitalização para que os fluidos e os eletrólitos sejam repostos. Mecanismos de patogenicidade Além das enterotoxinas, as cepas de S.aureus produzem várias outras toxinas, como -toxina, -toxina, estafiloquinase, toxina do choque tóxico, etc. No entanto, apenas as enterotoxinas não têm interesse em alimentos. Atualmente, essa denominação para as enterotoxinas não é considerada a mais adequada, uma vez que os sintomas da intoxicação parecem estar mais relacionados ao estímulo imunológico do que ao desequilíbrio eletrolítico da mucosa. As enterotoxinas são termoresistentes. Tal fator é especialmente importante para a indústria de alimentos, porque a maioria dos alimentos processados sofre algum tratamento térmico durante o processamento. Por exemplo, a pasteurização do leite destruirá o microrganismo – S.aureus- mas não inativará a toxina, caso esteja presente. Apesar das enterotoxinas não serem destruídas facilmente pelo calor, sabe-se que as quantidades geralmente presentes em alimentos (0,5-10g/100g de alimento) envolvidos em surtos de intoxicação são desnaturadas durante o processo de enlatamento. Isto, no entanto, não é motivo para que os cuidados durante o armazenamento dos alimentos sejam negligenciados, permitindo a sua produção antes do processamento. Não existe concordância entre os vários autores sobre a quantidade mínima de enterotoxina necessária para causar sintomatologia em seres humanos. De um maneira geral, estima-se entre 0,015 e 0,37 g de enterotoxina por quilo de peso corpóreo. Características individuais também devem ser levadas em consideração. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Na realidade as enterotoxinas não apresentam uma única, mas sim várias formas de ação, entre elas: Ação Emética é a reação mais freqüentemente observada neste tipo de intoxicação. Os sítios desta ação parecem localizar-se no intestino. Este estímulo é transferido através dos nervos vago e simpático ao centro do vômito, que faz parte do sistema nervoso central (SNC). O centro do vômito induz, de alguma maneira, a retroperistalsia do estômago e do intestino delgado provocando o vômito. Por esta razão, as toxinas estafilocócicas deveriam se denominadas neurotoxinas e não enterotoxinas. Ação Diarréica a diarréia é o segundo sintoma mais comum na intoxicação alimentar estafilocócica, uma provável explicação é a ativação de um mecanismo secretor de Na Cl, além disso, caso uma quantidade suficiente de enterotoxina esteja presente no alimento, ela causará inflamação e irritação de mucosa do estômago e intestino delgado. Medidas de controle Como os estafilococos encontram-se amplamente disseminados pela natureza, tornase impossível a sua eliminação do ambiente. A manipulação do alimento pelo homem, um dos reservatórios desta bactéria, já indica uma provável contaminação. O aquecimento do alimento logo após a sua manipulação destróis as células bacterianas e ajuda na prevenção da intoxicação. No entanto, se cuidados apropriados não forem tomados após este aquecimento, o microrganismo poderá desenvolverse e produzir a toxina. Para prevenir a intoxicação estafilocócica, é importante manter os alimentos suscetíveis sob refrigeração. O resfriamento rápido de toda a massa alimentícia é uma das medidas para a prevenção e controle desta intoxicação. Quando da impossibilidade destas medidas, deve-se tomar cuidados especiais para se evitar a contaminação no preparo deste alimento. No caso de enterotoxinas, acredita-se serem necessárias entre 105 e 106 unidades formadoras de colônias de S.aureus por grama do alimento para que a toxina seja formada em níveis capazes de provocar intoxicação. Como normalmente, a bactéria encontra-se presente em números baixos, é preciso que ocorra sua multiplicação. Ao controlar-se, portanto, fatores que afetam o crescimento de S. aureus, a produção da enterotoxina também estará sendo controlada e, conseqüentemente, os surtos de intoxicação. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos O crescimento de S.aureus é inibido por cepas de Lactococcus lactis ssp e L.lactis ssp cremoris; portanto a competição microbiana ajuda no controle destas intoxicações. A degradação de enterotoxinas por alguns microrganismos competidores também já foi sugerida. 3.3.3 Clostridium perfringens Características do microrganismo. Clostridium perfringens é um bacilo Gram (+), anaeróbio, esporulado, apresenta cápsula e é imóvel. Produz uma série de proteínas biologicamente ativas, algumas com atividade tóxica e outras com atividade enzimática. De acordo com a produção das quatro toxinas extracelulares mais importantes ( toxinas alfa, beta, epsilon e iota), as cepas de C. perfringens são classificadas em cinco tipos : A, B. C, D e E. todos os cinco tipos produzem a toxina alfa, que tem atividade fosfolipásica (lectinase) e é hemolítica. A toxina beta é produzida por C.perfringens dos tipos B e C, a toxina epsilom por C. perfringens tipos B e D e a toxina iota é produzida somente pelo tipo E. Os tipos A, C, e D são também produtores de enterotoxina, mas quase todos os casos descritos de toxinfecção alimentar por este microrganismo foram causados por cepas do tipo A. C. perfringens tem intensa atividade metabólica em alimentos. É capaz de produzir uma grande variedade de enzimas hidrolíticas extracelulares, incluindo colagenase, hialuronidase, deoxirribonuclease, lecitinase, proteases que hidrolisam caseína e gelatina. É também capaz de fermentar um grande número de carboidratos (glicose, lactose, frutose, galactose, maltose, inositol, manose, amido, sacarose). Durante a fermentação há intensa produção de gás (H2 e CO2) e de produtos finais ácidos. Para sua multiplicação, é imprecindível a presença de vitaminas e de nucleotídeos. Uma das características mais importantes de C.perfringens é sua capacidade de multiplicação em temperatura alta, estando a temperatura ótima entre 40 e 45 ºC. o tempo de geração de 7,1 minutos a 41o.C é um dos menores entre as bactérias de interesse em alimentos. As temperaturas mínima e máxima para multiplicação, relatadas na literatura, são 15o.C e 51,7o.C, respectivamente. No entanto, para esporulação, a temperatura ótima fica entre 35o.C e 40o.C. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos C.perfringens multiplica-se melhor em pH entre 6,0 e 7,0. os mesmos valores valem também para esporulação. Valores de pH inferiores a 5,0 ou superiores a 80,3 são bastante inibidores para microrganismos. Com relação à umidade, C.perfringens não é muito tolerante a baixa Aa. Pra sua multiplicação, a Aa mínima deve estar entre 0,95 a 0,97, e para a esporulação, 0,98, dependendo das demais características intrínsicas do alimento. Concentrações de NaCl em torno de 7 a 8% são necessárias para inibir a multiplicação da maioria das cepas de C.perfringens. Embora C.prefringens não seja considerado um microrganismo anaeróbio estrito, o crescimento inicial é dependente do potencial de oxido-redução. O valor ótimo para multiplicação está em torno de –200mV. Caracterísitcas da doença Clostridium perfringens é responsável por dois tipos diferentes de toxinfecção alimentar. Cepas do tipo A causam a intoxicação alimentar na forma clássica e as do tipo C causam a enterite necrótica, bem mais grave. Sintomas de intoxicação alimentar por C.perfringens do tipo a são dores abdominais agudas, diarréia com náuseas e febre, sendo os vômitos raros. Os sintomas aparecem mais freqüentemente entre 08 a 12 horas após a ingestão de alimentos contendo número elevado de células (106 a 107 células por grama de alimento ou mais) e a duração dos sintomas é freqüentemente de 12 a 24 horas. Normalmente, esta intoxicação alimentar é branda, raramente causando a morte dos indivíduos afetados. Entretanto, a ocorrência desta intoxicação é muito comum, em todas as partes do mundo. A enterite necrótica, causada por C.prefringens tipo C, é rara. Os sintomas são dores abdominais agudas muito intensas, diarréia sanguinolenta, algumas vezes vômitos, e inflamação necrótica do intestino delgado, sendo freqüentemente fatal. Os casos descritos na literatura têm sido associados ao consumo de carne de porco mal cozida. Mecanismo de patogenicidade A intoxicação alimentar é causada por uma enterotoxina que aparece quando se forma o esporo de C.perfringens. Seu papel no processo de esporulação não é conhecido. Mesmo cepas chamadas “não-enterotoxigênicas” produzem pequena quantidade de enterotoxina, mas essa quantidade é insuficiente para causar a doença. Acredita-se que este fenômeno ocorre AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos porque o calor provoque, em nível genérico, alterações no sistema regulador de produção de toxina. A enterotoxina é formada durante o processo de esporulação. A esporulação de C.perfringens pode ocorrer excepcionalmente no alimento, mas este fenômeno ocorre principalmente no intestino. Entretanto, é pouco provável que a toxina pré-formada em um alimento venha a causar intoxicação, uma vez que grandes quantidades de toxina (8 a 10 mg) são necessárias para o desenvolvimento dos sintomas. Além disso, a enterotoxina não resite ao pH ácido do trato digestivo, nem à ação de enzimas digestivas. Desta forma, a intoxicação alimentar ocorre pela ingestão de alimentos contendo números elevados de células viáveis de C.perfringens, que esporulam no intestino delgado, liberando a enterotoxina durante este processo. A enterotoxina produzida por C.perfringens, após ativação pela tripsina, liga-se aos receptores localizados no bordo em escova da célula epitelial intestinal. A toxina, uma vez ligada ao recptor, interage com a membrana causando o surgimento de poros pelos quais extravasa o conteúdo celular, resultando em diarréia. Há grande eliminação de sódio e potássio, e a absorção de glicose é inibida. A toxina é termolábil, sendo destruída pelo aquecimento a 60o.C por 10 minutos. Epidemiologia C.perfringens faz parte da microbiota do solo especialmente as cepas do tipo A, sendo também comum no conteúdo intestinal do homem e de muitos animais. Sua ampla distribuição na natureza é devida aos esporos que C.perfringens produz, altamente resistentes ás condições ambiente (oxigênio, etc..). Esse microrganismo é facilmente isolado dos alimentos, tanto crus quanto processados, e seu envolvimento em casos de doenças de origem alimentar é bastante grande. Em muitos países, C.perfringens é o agente etiológico mais freqüentemente isolado em surtos desta natureza. Uma carateristica curiosa destes surtos é que na meioria dos casos relatados o número de indivíduos efetados é alto. Isto certamente é devido ao fato de os surtos por C.perfringens serem causados pelo consumo de alimentos preparados em grandes quantidades e consumidos várias horas após. Neste período, o microrganismo se multiplica nos alimentos quando mantidos em temperatura inadequada (em estufas ou temperatura ambiente), em vez de serem refrigerados. Mesmo quando refrigerados, o frio pode demorar a alcançar o interior dos produtos, devido ao seu grande volume e a multiplicação existe. Nestes casos, há intensa AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos atividade metabólica e aumento da velocidade de multiplicação, a população de C.perfringens, nestas condições, eleva-se rapidamente para 105-106 células ou mais por grama de produto, necessárias para causar doenças no homem. Alimentos á base de carne bovina e de carne de frango têm sido os principais causadores de intoxicação alimentar por C.perfringens. A maioria dos surtos relatados é associada á alimentação em estabelecimentos institucionais (restaurante, hospitais, fábricas, escolas, etc.) Medidas de controle A temperatura de 60o.C inativas rapidamente as células vegetativas de C. perfringens, a resistência térmica dos esporos varia de cepa para cepa. Em geral, existem dois tipos de esporos: os termorresistentes, com D termosensíveis, com D 90 90 O C entre 15 e 145 minutos e z de 9 a 16o.C, e os O C de três a cinco minutos e z de 6 a 8o.C. os esporos da classe termorresistente requerem um choque térmico de 75-100o.C por 5 a 20 minutos para germinarem mais facilmente. As razões para essa diferença na resistência térmica ainda não estão suficientemente explicadas, os esporos de ambas as classes sobrevivem ao cozimento de alimentos e podem ter sua germinação estimulada pelo aquecimento. 3.4 Microrganismos que oferecem um risco direto Moderado e com Difusão potencialmente extensa São capazes de causar processos patológicos mesmos em números reduzidos; possuem facilidade de se difundirem pelos alimentos a partir de um produto contaminado, fazem parte deste grupo bactérias potencialmente patogênicas, como shigella, Vibrio parahaemolyticus, Vibrio vulnificus e salmonella spp, também a E.coli enteropatogênica. 3.5 Microrgansimos que oferecem Risco Direto e Grave São altamente patogênicos, cuja presença é inaceitável em alimentos para consumo humano, exemplo: Clostridium botulinum, C.perfrigens tipo C, Vibrio cholerae e Salmonella typhi. Salmonella Este gênero compreende numerosas espécies, entre as quais as mais responsáveis por infecções como a S.typhi, S.typhimurium, S.enteritis, S .panamá, S. newport, etc. Dentre as enfermidades de origem alimentar, a Salmonella tem sido apontada como a responsável pela maioria dos surtos onde o agente etiológico foi detectado. A incidência real é desconhecida, AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos uma vez que pequenos surtos freqüentemente não são relatados. Todas as espécies e estirpes de salmonela freqüentemente não são relatados. Todas as espécies e estirpes de salmonela presumidamente podem ser patogênicas para o homem, e os sintomas da doença bem como a gravidade varia de acordo com o tipo. As salmonelas chegam ao alimento por diversas fontes, fezes humans e animais, águas poluídas, manipuladores portadores assintomáticos, e a partir daí são transferidas do alimento cru, para os alimentos cozidos, mãos, utensílios e superfícies. Em relação ao manipulador portador, este se caracteriza por excretar microrganismos por tempo indeterminado, com pouca ou nenhuma evidência da doença, a possibilidade da contaminação dos alimentos por manipuladores infectados não deve ser ignorada, apesar de alguns autores atribuírem 2% da causa de surtos por contaminação de portadores assintomáticos, outros autores atribuem 15,5 à 63%. Características do microrganismo O gênero Salmonella pertence à família Enterobacteriaceae e compreende bacilos gram negativos não produtores de esporos. São anaeróbios facultativos, produzem gás a paritr de glicose (exceto S. typhi) e são capazes de utilizar o citrato como única fonte de carbono. A maioria é móvel, através de flagelos peritríquios, exceção feita à S.pullorum e à S.gallinarum, que são imóveis. A taxonomia do gênero Salmonella é baseada na composição de seus antígenos de superfície, que são os antígenos somáticos (O), os flagelares (H) e os capsulares (KauffmannWhite). Algumas salmonelas não têm antígeno O, e quando cultivadas em meio sólido formam colônias de aspecto irregular (colônias rugosas); não podem, portanto, ser sorotipadas, recebendo a denominação “não-tipáveis”. Os antígenos O e Vi são termorresistentes, não sendo destruídos pelo aquecimento a 100o.C por duas horas. Os antígenos H são termolábeis. Para determinação de sorotipo de uma Salmonella, os antígenos H que recobrem a célula precisam ser eliminados pelo aquecimento. Existem várias formas de classificação de Salmonella, o que torna bastante confusa a sua compreensão. As publicações mais importantes na área de microbiologia de alimentos continuam adotando o esquema de Kauffmann e White, razão pela qual este esquema é também aqui adotado. Outro esquema de classificação de Salmonella, proposto por Edwards e Ewing, reconhece apenas três espécies: S.typhi, S.cholerasuis e S.enteritidis. Esta última espécie AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos abriga todas as demais salmonelas, que são consideradas sorotipos se uma mesma espécie (por exemplo: Salmonella enteritidis sorotipo typhimurium). O esquema de lê Minor, por suas vez, considera que o gênero Salmonella é formado por apenas uma espécie (S.entérica), com sete subespécies (choleraesuis, salamae, arizonae, diarzonae, houtanae, bongori e indica). A subespecie choleraesuis contém todos os sorotipos da classificação de edwards e ewing. Desta forma, um exemplo de grafia correta de acordo com este esquema é: salmonella entérica sbsp. Choleraesuis sotipo typhimurium, sendo, no entanto, comum observar que as salmonelas são grafadas de forma simplificada, citando-se apenas o gênero e o sorotipo (Salmonella typhimurium). Mais recentemente, Reeves e Cols, propuseram que a subespecie bongori fosse considerada uma espécie de Salmonella. Devido a dificuldade de se classificar as salmonelas somente pelos antígenos de superfície que apresentam, outras formas de classificação têm sido propostas e empregadas. As mais importantes são a biotipagem, baseada em reações bioquímicas, a fagotipagem , baseada na sensibilidade a bacteriófagos específicos, e o perfil plasmidal, no qual as salmonelas são classificadas de acordo com os plasmídios (segmentos de ácido deoxirribonucleico extracromossômico) que contém. Essas formas alternativas de classificação são indispensáveis em estudos epidemiológicos. O pH ótimo para multiplicação das salmonelas fica próximo de 7,0, sendo que valores superiores a 9,0 e inferiores a 4,0 são bactericidas. Dependendo da natureza do ácido utilizado para a acidificação, o pH mínimo pode subir para 5,5. O ácido acético, o ácido propiônico e o ácido butírico são mais inibitórios que o ácido clorídrico, para um mesmo pH. As salmonelas não toleram concentrações de sal superiores a 9%. O nitrato é inibitório e seu efeito é acentuado pelo pH ácido. Revelam pouca exigência em nutrientes disponíveis, e são fracas competidoras na presença de outras bactérias, principalmente as lácticas. Temperatura ideal para multiplicação e Salmonella é 35-37o.C, sendo a mínima de 5o.C e a máxima 47o.C. Vários estudos indicam, no entanto, que valores máximo e mínimo dependem do sorotipo. Caracterísitcas da doença As doenças causadas por Salmonella costumam ser subdividdidas em três grupos: a febre tifóide, causada por Salmonella tbyphi, as febres entéricas, causadas por Salmonella paratyphi (A, B e C) e as enterocolites (ou salmoneloses), causadas pelas demais salmonelas. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos A febre tifóide só acomete o homem, e normalmente é transmitida por água e alimentos contaminados com material fecal humano. Os sintomas são muito graves e incluem septicemia (multiplicação de salmonella no sangue), febre alta, diarréia e vômitos. A infecção se inicia com a penetração nas células epiteliais intestinais, invasão da lâmina própria (camada logo abaixo á camada epitelial), e entrada na corrente linfática. Os microrganismos são, então, fagocitados por células de defesa chamadas macrófagos, com a liberação de inúmeras bactérias na corrente circulatória, através da qual podem atingir diversos órgãos, como o fígado, baço e vesícula biliar, até estabelecer uma infecção sistêmica. Enquanto está no interior dos macrófagos, S. typhi não é destruída por antibióticos, razão pela qual a antibioticoterapia nem sempre é eficiente em um único tratamento. O reservatório de S.typhi é o homem. Algumas pessoas se tornam portadoras durante muito tempo, memo após a eleiminação dos sintomas.Esses portadores costumam ser a principal fonte de contaminação de água e alimentos com S. typhi. Alguns casos de febre tifóide foram associados ao consumo de leite cru, mariscos e vegetais crus. As febres entéricas são bastante semelhantes á febre tifóide, mas os sintomas clínicos são mais brandos. Geralmente ocorrem, septicemia, febre, vômitos e diarréia. Enquanto a febre tifóide pode durar de uma a oito semanas, as febres entéricas duram, no máximo três semanas. Estas doenças também podem ser causadas por consumo de água e alimentos, especialmente leite crú, vegetais crus, mariscos e ovos. A febre tifóide e as febres entéricas são normalmente tratadas com cloranfenicol ou ampicilina. As salmonelas caracterizam-se por sintomas, que incluem diarréia, febre dores abdominais e vômitos. Os intomas aparecem em média, 12 a 36 horas após o contato com o microrganismo, durando entre um a quatro dias. De modo geral, as enterocolites por Salmonella não necesitam de tratamento com antibióticos. Em alguns casos, a antibioticoterapia agrava o quadro clínico e pode prolongar o estado de portador. Nas crianças pequenas e recém nascidos, a salmonelose pode ser bastante grave, já que a Salmonella podem atingir a corrente circulatória e provocar lesões em outros órgãos. No adulto algumas patologias, quando presentes, podem agravar a doenças. Por exemplo, a salmonelose em um indivíduo com esquistossomose se caracteriza por bacteremica (circulação do microrganismo pelo sangue), febre de evolução prolongada, anemia e esplenomegalia. Indivíduos aidéticos ou com outras deficiências imunológicas podem ter salmoneloses muito graves. Existem AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos relatos de meningites (principalmente em crianças), osteomielites e problemas renais decorrentes de infecções por Salmonella. Em todos casos, a antibioticoterapia é indispensável. Nos animais, as manifestações clínicas são bastante semelhantes. No gado bovino, a doença é caracterizada por febre, fezes diarréicas, anorexia, depressão e redução na produção de leite. Animais infectados podem excretar elevados números de Salmonella nas fezes e também no leite e no sangue. Os suínos são particularmente susceptível às infecções por S.cholerasuis e S.typhimurium. Os sintomas clínicos não se limitam a enterocolite, mas freqüentemente evoluem para septicemia, com elevados índices de mortalidade. Também as aves, principalmente jovens, são suscetíveis ás infecções por salmonella, sendo este microrganismo responsável por grande perda de animais em granjas. Mecanismos de patogenicidade Diversos estudos têm demonstrado que as salmonelas apresentam simultaneamente múltiplos fatores de virulência quando causam doença no homem. Estes fatores podem agir sinergisticamente ou individualmente. As infecções começam na mucosa do intestino deslgado e do cólon. As salmonelas atravessam a camada epitelial intestinal, alcançam a lâmina própria (camada na qual as células epiteliais estão ancoradas), onde proliferam. As salmoneloses são fagocitadas pelos monócitos e macrófagos, resultando em resposta inflamatória, decorrente da hiperatividade do sistema reticuloendotelial. Ao contrário do que ocorre na febre tifóide e nas febres entéricas, nas enterocolites a penetração se Salmonella fica limitada à lâmina própria. Nestes casos, raramente se observa septicemia ou infecção sistêmica, ficando a infecção restrita a mucose intestinal. A resposta inflamatória está relacionada também com a liberação de prostaglandinas, que são estimuladoras de adenilciclase, o que resulta em um aumento de secreção de água e eletrólitos, provocando diarréia aquosa. Nos últimos anos, diversos trabalhos têm sido conduzidos para se verificar a capacidade de Salmonella produzir toxinas (citotoxinas e enterotoxinas), além das endotoxinas conhecidas há muito tempo. O papel das endotoxinas como agentes causadores de diarréia através do acúmulo de fluidos na luz intestinal tem sido bastante questionado. Os resultados referentes ás investigações sobre a existência de uma enterotoxina são bastante controvertidos. Acredita-se que o processo diarréico manifesta-se á custa de uma toxina de natureza protéica, semelhante à toxina colérica. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Uma citotoxina, inibidora de síntese protéica em células eucarióticas, parece também estar associada ao processo infeccioso. Antigamente, acredita-se que para que um indivíduo adquirisse uma salmonelose de origem alimentar era necessára a ingestão de um número elevado (>108) células viáveis de Salmonella no alimento. Vários estudos, no entanto, têm demonstrado que diversos fatores podem alterar esse valor. O estabelecimento dos sintomas de salmonelose, bem como a sua gravidade, dependem do sorotipo de Salmonella envolvido, da competência dos sistemas de defesa inespecíficos e específicos do indivíduo afetado e das características do alimento envolvido. Assim por exemplo, em alimentos com elevado teor de lipídeos, as salmonelas ficam “protegidas” dentro dos glóbulos de gordura, não sendo afetadas pelas enzimas digestivas ou pela acidez gástrica. Nestes casos, doses infectantes de até 50 células por grama podem ser desencadeadoras de doença. Entre alimentos dessa natureza destaca-se o chocolate em barra, envolvido em diversos surtos. Epidemilogia Atualmente, Salmonella é um dos microrganismos mais freqüentemente envolvidos em casos e surtos de doenças de origem alimentar em diversos paises inclusive Brasil. Na Inglaterra e paises vizinhos, 90% dos casos são causados por Salmonella. Dados recentes publicados nos Estados Unidos, Canadá e Japão indicam que os relatos de ocorrência de salmonelose de origem alimentar aumentam a cada ano. Nesses paises, e também no Brasil, S.typhimurium é o sorotipo mais comumente encontrado nos alimentos. A distribuição geografica dos demais sorotipos parece ser variável. Assim, certos sorotipos como S. typhimurium e S. enteritidis não têm distribuição geográfica definida, sendo isolados com freqüência semelhante dos diferentes países. Entretanto, outros sorotipos têm distribuição regional mais restrita: S.derby é muito comum no México, mas é raro nos Estados Unidos, S.panamá tem grande importância na Europa e S.weltewreden na Asia. S.virchov é freqüentemente isolado de humanos no Reino unido e na ex-união soviética. Em um grande estudo realizado com 1,5 milhão de cepas de Salmonella, isoladas de material humano entre os anos de 1934 e 1975, em 109 países, verificou-se que os sorotipos mais freqüentes eram S. typhimurium, S. enteritidis, S. infantis e S. heidelberg. No Brasil, levantamento recém concluído indicou que S.typhimurium, S.agona, S.antum e S.oraniemburg são os quatro sorotipos mais freqüentemente encontrados no homem, em alimentos e amostras ambientais. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Uma faceta interessante da epidemilogia de Salmonella é o surgimento e subseqüente desaparecimento de alguns sorotipos em determinadas localidades. Entre os vários casos relatados na literatura, destaca-se o caso do sorotipo S.hadar, detectado pela primeira vez em 1954 em Israel. Depois desse isolamento, esse sorotipo passou a ser comum na Inglaterra, tanto em material clínico humano quanto em carne de aves, passando a ser isolado também na França, Canadá e Estados Unidos. Após um período de ocorrência elevada (1975-1979), a frequencia de S. hadar na Inglaterra diminuiu bastante, mas é o quinto sorotipo comum no Canadá. Outro exmplo é a S. eastbourne, raramente isolada nos Estados Unidos e Canadá antes de 1973. Neste ano ocorreu um grande surto internacional encolvendo chocolates contaminados com S. eastbourne. Após este surto, o sorotipo praticamente desapareceu. As salmonelas são amplamente distribuídas na natureza, sendo o trato intestinal do homem e de animais o principal reservatório natural. Entre os animais as aves (galinhas, perus, patos, gansos) são o reservatório mais importante. Suínos, bovinos, eqüinos e animais silvestres (roedores, anfíbios e répteis) também apresentam salmonelas. Os animais domésticos (cães, gatos, pássaros, etc.) podem ser portadores de salmonelas, representando grande risco, principalmente paa crianças. As aves têm um papel especialmente importante, pois podem ser portadores assintomáticos, excretando continuamente salmonelas pelas fezes animais nessas condições podem causar contaminações cruzadas de grande importância nos abatedouros de aves. Inúmeros surtos de toxinfecção alimentar causados por Salmonella são conhecidos, envolvendo os mais variados tipos de alimentos. Verifica-se, no entanto, que carne de aves e outros tipos de carne são os mais freqüentemente envolvidos. Salmonelose associada a laticínios é quase sempre, causada por: leite crú ou inadequeadamente pasteurizado e também queijo. Quanto a produtos derivados de ovos, os mais freqüentemente envolvidos em surtos são as saladas á base de ovos, sorvetes e outras sobremesas de fabricação caseira. A maioria dos relatos de surtos causados por S. enteridis, estão associados ao consumo de alimentos a base de ovos crus, ou insuficientemente cozidos e carne de aves. Nos últimos anos tem se observado um aumento na incidência de salmonelose causada por S. enteritidis, envolvendo ovos e produtos à base de ovos. Este sorotipo tem a peculiaridade de colonizar o canal ovopositor das galinhas, o que causa a contaminação da gema durante a formação do ovo. A infecção dos ovos se dá mais pela contaminação com fezes e penetração via casca durante a postura do que pela transovariana. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Hábitos alimentares podem influenciar consideravelmente a epidemiologia das salmonelose. Assim, no Iraque, é comum salmonelose humana causada por leite de ovelha e de búfala que são consumidos após ligeiro aquecimento e conservação em temperatura ambiente. Em países do Oriente Médio, os produtos preparados com gergelim são freqüentemente envolvidos. O consumo de vísceras de animais em determinados países (China, África do Sul, Israel) tem causado vários surtos de salmonelose. Recentemente foram relatados alguns episódios de salmonelose de origem alimentar associados a viagens aéreas internacionais. Preparação e armazenamento de grandes quantidades de alimentos em cozinhas de aeronaves, manuseio excessivo, controle inadequado de temperatura das câmaras de conservação dos alimentos prontos para consumo são condições favoráveis para a multiplicação de salmonelas. As salmoneloses de origem alimentar podem estar limitadas a um único indivíduo ou a um pequeno grupo de indivíduos relacionados, como podem também estar associadas a surtos de grandes proporções, envolvendo milhares de pessoas. É importante lembrar que os animais podem ser afetados por Salmonella, resultando em grandes prejuízos para os criadores. Nesse caso, destacam-se as infecções por S. Dublin no gado bovino, por S.pullorum e S. gallinarum nas aves, S. abortus-bovis no gado bovino e S.cholerae-suis nos suínos. Medidas de controle O calor é uma forma eficiente para a destruição de salmonelas nos alimentos. /algumas salmonelas são mais resistentes que outras ao calor (por ex.: S.seftenberg 775W é 10 a 20 vezes mais resistente que uma salmonela comum). A composição do alimento onde a salmonela está é extremamente importante. A presença de sacarose, por exemplo, pode dobrar a resistência térmica de S.typhimurium. A presença de água é também importante em ambiente seco. A diferença pode ser bastante grande: experimentos conduzidos com ovos desidratados e ovos inteiros indicam que a resistência térmica nos ovos desidratados pode ser de até 60 vezes maior do que nos ovos líquidos. Uma forma interessante para o controle de Salmonella em produtos á base de carne de aves é a chamada exclusão competitiva. Neste processo, impede-se que a Salmonella colonize o trato gastrintestinal das aves ainda na fase inicial de suas vidas. Os animais recém nascidos são submetidos a um tratamento com culturas microbianas mistas contendo bactérias inócuas, que vão ocupar os sítios de adesão das salmonelas, excluindo-as da flora intestinal dos animais. Desta forma, reduz-se consideravelmente a presença de salmonelas em uma granja, AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos resultando em menor índice de contaminação nos animais ali produzidos. Este processo vem sendo utilizado com grande sucesso em diversos países europeus. Shigella Características do Microrganismo Bactérias do gênero Shigella são bacilos Gram(-), não formadores de esporos, pertencentes à família enterobacteriaceae.Este gênero é constituido por quadro espécies. Cada uma delas possui distintos sorogrupos: S.dysenteriae (sorogrupo A), S. flexneri (soro grupo B), boydii (sorogrupo C) e S. sonnei (sorogrupo D). Estudos com DNA, no entanto, revelam que as quatro espécies estão intimamente realcionadas com E.coli. A diferença marcante entre elas, e que as shigelas causam disenteria, enquanto que o mesmo não ocorre com a maioria das capas de E.coli. A temperatura ótima de crescimento é 37o.C, mas cresce na faixa de 10o.C a 40o.C. toleram concentrações de sal de 5% a 6% e são realtivamente sensíveis ao calor. São microrganismos adaptados ao homem e primatas. Adoença é diseminada através da via fecaloral, mas algumas vezes o alimento e a água entram nesta rota. Características da doença Shigella spp causa uma doença denominada disenteria, um tipo de diarréia na qual as fezes apresentam sangue e muco. O período de incubação da doença é de um a sete dias, geralmente inferior a quatro dias. O número de microrganismos necessários para causar a infecção assintomática ou fraca, sem febre, até uma disenteria fulminante caracteriza-se por fezes muco-sanguinolentas, com o paciente apresentando fezes, desidratação, tenesmos, toxemia, e até convulsões em crianças com menos de quatro anos. Epidemiologia Apesar da maioria dos casos de shigelose ser disseminada através da transmissão pessoa a pessoa, já foram relatados muitos surtos de infecção ocasionados pela ingestão de alimentos ou água contaminados. Esta contaminação, no entanto, é sempre em virtude da presença de fezes humanas provenientes, geralmente, das mãos de um indivíduo assintomático ou com a doença em forma branda, não diagnosticada. No Brasil as shigelas são os principais agentes de enterocolite, sendo S.flexneri e S. sonnei isolados mais freqüentemente. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos A shigelose está sempre associada à higiene pessoal e condições sanitárias deficientes. As instituições para doentes mentais, comunidades urbanas de baixas condições sócioeconômicas e creches infantis são considerados locais de alto risco. Mecanismo de patogenicidade As células de Shigela spp, além de aderir às células epiteliais da mucosa do intestino grosso, mais especificamente, do íleo terminal; e cólon, atuam invadindo e multiplicando-se no interior dessas células, destruindo-as durante o processo. Shigella dysenteriae produz uma toxina: a toxina de Shiga, que apresenta várias atividades tóxicas, embora esta toxina possa contribuir, de alguma forma, para danificar a mucosa intestinal, seu principal papel parece estar relacionado a síndrome de uremia hemolítica (HUS) decorrente da complicação da shigelose. Nesta síndrome ocorre a falência renal que algumas vezes se desenvolve em crianças, poucos dias após um ataque de desinteria, podendo ser fatal. Medidas de controle As medidas de controle e prevenção de shigelose de origem alimentar estão relacionadas com a boa higiene pessoal e educação dos manipuladores de alimento. A contaminação de alimentos ou água com Shigella spp indica contaminação recente com fezes humanas, devido a fragilidade desses microorganismos. Escherichia coli patogênicas Com base nos fatores de virulência, manifestações clínicas e epidemiologia, as linhagens de E. coli consideradas patogênicas são, atualmente, agrupadas em cinco classes: 1a.) EPEC (E. coli enteropatogênica clássica) 2a.) EIEC (E. coli enteroinvasora) 3a.) ETEC (E. coli enterotoxigênica) 4a.) EHEC (E. coli entero-hemorrágica) 5a.) EaggEC (E. coli enteroagregativa) Alguns livros importantes de Microbiologia de alimentos mencionam também uma outra linhagem denominada FEEC (E.coli facultativamente patogênica), aparentemente associada a surtos esporádicos de diarréia. A existência desses patógenos, no entanto, não foi ainda aprovada, razão pela qual não foram aqui incluídos. 1a.) EPEC (E. coli enteropatogênica clássica) EPEC é conhecido há muitas décadas como um importante microrganismo causador de gastrenterite em crianças. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Os recém nascidos e os lactentes jovens são os mais susceptíveis á infecção por EPEC. A diarréia provocada por EPEC é clinicamente, mais grave do que aquelas provocadas por outros patógenos. A diarréia é geralmente, acompanhada de dores abdominais, vômitos e febre. A duração da doença varia de seis horas a três dias (média de 24 horas), com período de incubação variando entre 17 e 72 horas (média de 36 horas). Atualmente, em países desenvolvidos, EPEC é isolada em surtos esporádicos e com freqüência muito baixa em casos de diarréia endêmica. Entretanto, em países menos desenvolvidos, principalmente naqueles localizados em zona tropical, EPEC está entre os principais agentes enteropatogênicos, em especial na diarréia do lactente, com índices de mortalidade bastante altos. No Brasil, EPEC é responsável por cerca de 30% dos casos de diarréia água em crianças pobres com idade inferior a seis meses, com predominância dos sorotipos O111:[H], O111:[H2]; O119:H6 e O55:H6. Entretanto, crianças com idade superior a um ano raramente são afetadas. Estudos recentes têm demonstrado que infecções por EPEC podem estar associadas com diarréia crônica. Nos anos 60-70, diversos surtos causados pelo consumo de água e/ou alimentos contendo EPEC foram registrados, em diversas partes do mundo. Esses surtos estavam associados com cepas pertencentes principalmente aos sorogrupos O86 e O111, envolvendo tanto crianças quanto adultos. 2a.) EIEC (E. coli enteroinvasora) As cepas de EIEC são capazes de penetrar em células epiteliais e causar manifestações clínicas semelhantes às infecções causadas por Shigella. A maioria das cepas de EIEC apresenta diversas características bioquímicas que as tornam diferentes das demais cepas de E. coli, mas as tornan bastante semelhantes à Shigella. Entre essas características especiais stão a incapacidade de descarboxilar a lisina, a não fermentação ou fermentação tardia da lactose e ausência de flagelos. A gastrenterite provocada por EIEC é bastante semelhante áquela provocada por Shigella. Os sintomas característicos da doença são: disenteria, cólica abdominal, febre e mal estar geral, com eliminação de sangue e muco com fezes, o período de incubação varia entre oito e 24 horas (média de 11 horas). Estudos realizados com voluntários adultos indicam que a dose de infecção é alta (106 a 108 células). AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos EIEC acomete mais comumente crianças maiores, e adultos, mas o seu isolamento de pacientes com diarréia não é freqüente. Alguns estudos têm apontado surtos relacionados com a ingestão de água e/ou alimentos contaminados com EIEC, envolvendo principalmente o sorogrupo O124. Entretanto, acredita-se que a via de transmissão mais comum seja o contato interpessoal. 3a.) ETEC (E. coli enterotoxigênica) A esse grupo de E.coli pertencem àquelas cepas que são capazes de produzir enterotoxinas. Normalmente um número limitado de sorotipos de E. coli é associado com regularidade a casos de diarréia por ETEC. Esporadicamente, outros sorotipos podem estar envolvidos também. A doença provocada por ETEC caracteriza-se pela diarréia aquosa, normalmente acompanhada de febre baixa, dores abdominais e náuseas. Em sua forma mais severa, essa doença assemelha-se bastante à cólera: fezes aquosas (“água de arroz”) que levam á desitratação. O período de incubação varia de oito a 44 horas (média 26h). A dose de infecção também é alta (106 a 108 células). Em indivíduos desnutridos, a gastrenterite pode durar várias semanas, levando a um quadro de desidratação grave. Entretanto, em casos de “diarréia do viajante”, a doença pode ser leve, e normalmente é autolimitada, não sendo necessária nenhuma intervenção médica. As bactérias pertencentes a esse grupo são importantes causas de diarréia em países subdesenvolvidos. Nas regiões endêmicas, onde as condições de saneamento são precárias, principalmente nos trópicos, a doença atinge pessoas de todas as faixas etárias. Além disso, ETEC é considerada um dos principais agentes etiológicos da chamda “diarréia do viajante”, acometendo indivíduos que se locomovem nas áreas desenvolvidas para regiões com problemas de saneamento básico. Nos Estados Unidos e na Europa, ETEC raramente é isolada em casos de diarréia esporádica, embora ocasionalmente surtos tenham sido registrados. Esses surtos ocorrem devido ao consumo de água ou de alimentos contaminados com ETEC. ETEC pode produzir uma toxina termolábil (LT) e/ou uma enterotoxina termoestável (ST). A toxina termolábil é inativada por um aquecimento a 60o.C por 30 minutos e a toxina termoestável suporta 100o.C por até 30 minutos. 4a.) EHEC (E. coli entero-hemorrágica) AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos A designação de EHEC tem algumas propriedades que as diferenciam das demais cepas de Escherichia coli: não são capazes de utilizar sorbitol, são -glucuronidase negativas e têm dificuldades de se multiplicar ou não se multiplicam nas temperaturas normalmente empregadas para pesquisa de E. coli em alimentos (44,5o.C / 45,5o C). A colite hemorrágica é caracterizada clinicamente por dores abdominais severas e diarréia aguda, seguida de diarréia sanguinolenta, diferindo das manifestações clínicas causadas por outros agentes invasores, pela grande quantidade de sangue nas fezes e ausência de febre. O período de incubação varia de três a nove dias, com média de quatro dias. A duração da doença varia de dois a nove dias. A enterocolite pode evoluir para uma doença grave chamda síndrome urêmica hemolítica (HUS). O mecanismo de patogenicidade está relacionado com a produção de citotoxinas. Embora a E. coli do sorotipo O157:H7 seja a mais estudada, cepas de E coli pertencentes a diversos outros sorotipos já foram descritas como produtoras de citotoxinas. O gado é um reservatório natural de EHEC, razão pela qual os alimentos de origem animal, principalmente a carne bovina, parecem ser o principal veículo desse patógeno. Diversos surtos de colite hemorrágica ocorrida nos Estados Unidos, Canadá e Japão foram claramente associados com o consumo de hambúrgueres. Por isso, a síndrome provocada por EHEC tem recebido a denominação de “doença do hambúrguer”. 5a.) EaggEC (E. coli enteroagregativa) Escherichia coli enteroagregativa é uma linhagem patogênica recentemente descrita, sendo poucos os dados disponíveis a respeito desses microorganismos. As cepas de EaggEC parecem estar associadas com casos crônicos de diarréia. Sua ocorrência em alimentos ou em casos de surtos de origem alimentar ainda não foi relatada. Clostridium botulinum Características do microrganismo São bacilos Gram (+), apresentam flagelos peritríqueos e são formadores de esporos. Os esporos são ovais, o esporângio e dilatado e geralmente subterminal. São aneróbios estritos, capazes de produzir toxinas, de natureza protéica, sendo conhecidas as toxinas A, B, C1,C2, D, E, F e G. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Os tipos A, B, E e F são causadores de botulismo no homem. Os tipos patogênicos para animais são predominantemente C e D, embora os tipos A, B e E possam estar envolvidos também. O tipo G ainda é pouco conhecido, não tendo sido associado com doença até o momento. As cepas de C.botulinum são classificadas em quatro grupos, desginados I., II, II e IV, de acordo com o tipo de toxina que produzem e a atividade sobre proteínas e açúcares. Ao grupo I pertencem as cepas produtoras de neurotoxina do tipo A e as cepas proteolíticas produtoras de toxinas B e F; no grupo II estão as cepas que produzem toxina tipo E e as cepas não proteolíticas produtoras de toxinas B e F; o grupo III compreende as cepas produtorras de toxinas C e D e o grupo IV aquelas produtoras de toxina G. As cepass do tipo A são uniformemente proteolíticas, cepas do tipo E são não-proteolíticas, cepas do tipo C e D são fracamente ou não proteolíticas e as cepas do tipo G são fracamente proteolíticas. As cepas do tipo B e F podem ser proteolíticas e não-proteolíticas. Os limites mínimos de temperatura de multiplicação do C.botulinum são 10o.C para as cepas do grupo I e 3,5o.C para as cepas do grupo II, e os limites máximos são 45-50o.C e 4045o.C para os grupos I e II, respectivamente. O pH mínimo para multiplicação das cepas do grupo I varia entre 4,6 e 4,8, e para os demais grupos é de 5,0. Limites máximos de pH estão em torno de 8-9. A concentração salina é um dos fatores importantes no controle o botulismo. Em alimentos nos quais o sal (NaCl) é o principal redutor de Aa, a Aa mínima para multiplicação do C. botulinum é 0,94 e 0,97 para as cepas dos grupos I e II, respectivamente. Quando o sal é substituído por glicerol, estes valores diminuem para 0,91 e 0,94 respectivamente. Com relação ao potencial de óxido-redução, limites máximos de Eh tanto para cepas proteolíticas quanto não-proteolíticas estão em torno de –200mv. Alimentos com Eh superior a este valor não permitem a multiplicação e a produção de toxina de C.botulinum. Características da doença O termo botulismo, utilizado para designar a intoxicação pelo C. botulinum, provém de botulus, que significa salsicha em latim, devido ao envolvimento deste alimento nos primeiros casos de botulismo cientificamente comprovados, ocorridos na Europa Central no final do século passado. Atualmente, três formas de botulismo são conhecidas: botulismo clássico, correspondente à intoxicação causada pela ingestão de alimentos contendo neurotoxinas; AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos botulismo de lesões (would botulism), que é uma doença infecciosa causada pela proliferação e consequente liberação de toxinas em lesões infectadas com C. botulinum, e o botulismo infantil, que é também uma doença infecciosa causada pela ingestão de esporos de C. botulinum e subseqüente germinação, multiplicação e toxigênese no intestino de crianças pela sintomatologia de botulismo, as três formas dessa doença são clinicamente muito semelhantes. O botulismo de origem alimentar tem um período de incubação que, em geral, varia de 12 a 36 horas, dependendo da quantidade de toxina ingerida. A doença inicia-se às vezes com problemas gastrintestinais como náuseas, vômitos e diarréia, mas estes efeitos não são causados pela neurotoxina, já que inexistem nos casos de botulismo de lesões e de botulismo infantil. Às vezes, a diarréia ocorre nos primeiros estágios da doença, e, em seguida, é substituída pela constipação intestinal. O início da ação da neurotoxina botulínica provoca fadiga e fraqueza muscular. Estes sintomas são acompanhados por problemas de visão, tais como queda das pálpebras, resposta alterada de pupila à luz e visão dupla. Secura da boca, dificuldade de deglutição e de controle da língua são sintomas característicos. A musculatura que controla a respiração é progressivamente paralisada, podendo provocar a morte em três a cinco dias por parada respiratória. O tratamento dos indivíduos afetados envolve a soroterapia, na qual se neutraliza a toxina com anti-soro, e a remoção da toxina do estômago ou do intestino através de lavagens ou da ingestão de substâncias eméticas ou catárticas. Paralelamente, á necessário o restabelecimento da função respiratória. A soroterapia é bastante eficiente nos primeiros estágios da doença. Mecanismos de patogenicidade. O botulismo é uma intoxicação causada pela ingestão de toxinas pré-formadas nos alimentos. Atualmente, reconhece-se a existência de oito toxinas distintas, produzidas por C. Botulinum, designadas A, B, C1, C2, D, E, F e G., todas de natureza protéica. De acordo com o tamanho da sua molécula, as toxinas podem apresentar-se nas formas S (small), M(médium), L (large) e LX (extralarge). A toxina M, mais comum em alimentos, é formada por um componente tóxico, correspondente a um agregado de formas S, e por um componente atóxico. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Com exceção de toxina C2, as demais toxinas botulínicas apresentam ação neurotóxica, através do bloqueio da liberação do neurotransmissor nas junções neuromusculares. Tanto os sistemas colinérgicos e adrenérgicos são afetados, mas concentrações mais elevadas de toxina são necessárias para inibir a liberação de noradrenalina do que acetilcolina. O mecanismo neurotóxico compreende três etapas: ligação da toxina aos sítios receptores na membrana pré-sináptica, mediada pela cadeia H; internalização da toxina, e, finalmente, o bloqueio da liberação do neurotransmissor. Após a internalização da toxina, não é mais possível bloquear seu efeito neurotóxico. A toxina C2 é diferente das demais toxina, pois não apresenta a ligação covalente entre as cadeias H e L, e não tem atividade neurotóxica. Seu efeito é mais citotóxico e se expressa através da perda de proteínas plasmáticas para a luz intestinal e acúmulo de fluido intestinal. De modo geral, uma cepa de C. botulinum produz somente um tipo de toxina. A produção de toxina ocorre durante a multiplicação bacteriana, mas apenas pequena quantidade de toxina é liberada para o ambiente nesta fase. A liberação em massa ocorre quando se inicia o processo e lise da célula bacteriana. Algumas toxinas, especialmente aquelas produzidas por cepas não proteolíticas, requerem ativação com proteases, tais como tripsina, para efetividade nos testes de laboratório, ativação que ocorre naturalmente durante a passagem da toxina pelo estómago. Epidemiologia C. botulinum encontra-se amplamente destribuído pela natureza, sendo o solo e o ambiente aquático seu habitat principal. Vários trabalhos realizados em diversos países indicam que o número de esporos de C. botulinum no solo pode ser bastante elevado. C. botulinum do tipo A é o mais freqüente no oeste dos Estados Unidos e em países da América Latina, como Argentina e Brasil. Os do tipo B são comuns no leste dos Estados Unidos e na Europa. Entretanto, as cepas americanas são do tipo proteolítico (grupo I) e as da Europa são não-proteolíticas (grupo II). O tipo E parece ser exclusivo do ambiente aquático, sendo comum no Japão, na Suécia e na antiga União Soviética. Os animais sadios têm um importante papel na distribuição dos esporos e tanto vertebrados como invertebrados contém C. botulinum no seu conteúdo intestinal. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Os sedimentos aquáticos também contêm número elevado de esporos de C. botulinum e, portanto, peixes apresentam um risco em potencial. Embora não se observe predominância de algum tipo de C. botulimum no ambiente aquático, verifica-se que no pescado marinho o tipo E é freqüentemente isolado em diversos países, inclusive no Brasil. Surtos de botulismo têm sido descritos em vários países, mas acredita-se que sua freqüência seja maior do que a relatada. No Canadá, Japão, Alasca, Irã e Escandinávia a grande maioria dos surtos é causada por produtos marinhos contaminados com C. botulinum do tipo E. Na Europa (Alemanha, França, Itália e Polônia), vários surtos já foram relatados envolvendo produtos cárneos contaminados com C. botulinum do tipo B. Nos Estados Unidos, os principais alimentos envolvidos em surtos de botulismo são as conservas vegetais de preparação caseira, quase sempre envolvendo o C. botulinum do tipo A. Mel, contendo elevado número de esporos de C. botulinum, esteve envolvido em diversos surtos de botulismo infantil ocorridos nos Estados Unidos e Canadá. Vários casos foram relatados na Argentina, causados por conservas vegetais caseiras contendo C. botulinum do tipo A. No Brasil, já existem vários casos suficientemente comprovados e diversos trabalhos relatam casos de botulismo animal. Medidas de controle Para que um alimento não seja o causador de botulismo é necessário impedir que a neurotoxina botulínica venha a ser formada. Para tanto, é necessário impedir a germinação dos esporos e a proliferação de células de C. botulinum, quando a toxina é formada. A microbiota competitiva tem um papel protetor de extrema importância na inibição da multiplicalçao e da produção de toxinas de C. botulinum. Alguns microrganismos fermentativos (bactérias láticas, por exemplo) produzem ácidos em quantidade suficiente para impedir a multiplicação e outras substâncias inibitórias como bacteriocinas, água oxigenada e antibióticos. Os nitritos e os nitratos são conservadores químicos utilizados há muito tempo na preparação da carne, e pode ser aumentada pela adição de ascorbato ou de isoascorbato. O mecanismo de ação de nitrito ainda não está completamente elucidado, mas sabe-se que, além de ser responsável pela coloração rosada característica dos produtos cárneos, o nitrito age no controle de C. botulinum em alimentos. Um alimento não causará botulismo se todas as células vegetativas e esporos de C. botulinum forem destruídos. Esta destruição normalmente é obtida através de tratamento AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos térmico elevado. Embora as células vegetativas apresentam baixa resistência térmica, semelhante à de outros microrganismos patogênicos, os esporos de C. botulinum são bastante resistentes ao calor. Esporos do grupo II são menos resistentes. Deve-se levar em conta que a resistência térmica é influenciada por uma série de fatores como pH, Aa, composições no meio onde os esporos estão, estre outros. As neurotoxinas de C. botulinum são termolábeis, sendo destruídas pelo aquecimento a 80 °C durante 30 minutos ou a 100°C em poucos minutos. O congelamento, assim como a refrigeração, não tem qualquer efeito prático na destruição de células vegetativas, esporos ou neurotoxinas botulínicas. 3.6 Microrganismos Que Não Possuem Classificação Listeria monocytogenes. Características do microrganismo Conhecido como microbiologistas há muito tempo, na área de Microbiologia Veterinária. Porém, tornou-se um dos mais importantes patógenos veiculados por alimentos na década de 80, devido a eclosão de diversos surtos de listeriose humana. Apesar de na nona edição do Bergey s Manual of Systematic Bacteriology oito espécie estarem relacionadas ao gênero listeria – L monocytogenes, L ivanovii, L. innocua, L. welshimeri, L. seeligeri, L. denitrificans foi reclassificada como Jonesia denitrificans e, recentemente, as espécies L. grayi e L. murrayi foram agrupadas em uma única espécie, Listeria grayi. A espécie L. ivanovii, por sua vez, foi subdividida em duas subespécies: L. ivanovii subsp. Ivanovii e L. ivanovii subsp. Londoniensis. L. monocytogenes _ é um bacilo Gram (+), não formador de esporos, aneróbio facultativo, móvel devido a flagelos peritríquios, apresentando movimento característico denominado tombamento, que auxilia na sua identificação; apresente reação positiva para catalase e negativa para oxidade. L. monocytogenes apresenta crescimento na faixa de 25o.C a 44o.C, embora existam relatos sobre o crescimento de 0o.C. Este microrganismo suporta repetidos congelamentos e descongelamentos. O tempo de geração a 35o.C varia conforme o meio em que se encontra: em leite achocolatado é de 0,65h, em creme 0,67 h e em leite desnatado e integral é de 0,69 hora. A 4o.C, esses tempos são de 1,34 a 1,56 dias em leite desnatado. Embora o pH ótimo para o crescimento desta bactéria esteja entre seis a oito, ele pode crescer em uma faixa maior, entre cinco a nove. Em meios de cultura, no entanto, já se AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos verificou seu crescimento em pH 9,5. Ambientes com pH inferior a 4,5 e superior a 9,5 são considerados hostis a L. monocytogenes. Com relação à concentração de NaCl, constatou-se a sua sobrevivência em 10,5% e 13% quando incubada a 37o.C por 15 dias e 10 dias respectivamente. Em concentrações de 20%-30% de NaCl, o tempo de sobrevivência foi reduzido para 5 dias. Mas, se a temperatura é reduzida para 4o.C, a bactéria pode sobreviver por mais de 100 dias em concentrações entre 10,55 e 30,5% de NaCl. A atividade de água ótima para seu crescimento é próxima a 0,97. Contudo, esta bactéria tem a capacidade de se multiplicar em atividade de água considerada baixa para a multiplicação de patógenos – 0,92. Já foi relatada a sobrevivência de L. monocytogenes a 4o.C por, pelo menos, 132 dias em caldo tripticase soja contendo NaCl na concentração de 25,5%, com atividade de água de aproximadamente, 0,83. Na indústria de carne, L. monocytogenes por ser problema, uma vez sobrevive aos níveis recomendados de nitrato de sódio e de cloreto de sódio (120mg/Kg de NaNO3 e 3% de NaCl). Características da doença e Mecanismo de patogenicidade O intestino humano é o ponto de entrada de L. monocytogenes no organismo, através de células epiteliais do ápice das microvilosidades. Elas difundem-se, então, não só pelo interior desta célula como também de uma célula para outra. Na fase seguinte, são ingeridas por macrófagos, mas tal fato não induz a uma resposta inflamatória significante. Na verdade, as células de L. monocytogenes, uma vez dentro dos macrófagos, encontram-se protegidas dos leucócitos polimorfonocleares. Já foi verificado em animais experimentais que cepas virulentas são capazes de se multiplicar em macrófagos, rompendo estas células e produzindo septicemia. Quando isso ocorre, os microrganismos podem atingir outras áreas do organismo, podendo envolver o sistema nevoso central, o coração e outros locais.Em mulheres grávidas, pode haver a invasão do feto e, dependendo do estágio em que a gravidez se encontra, pode ocorrer aborto, parto prematuro, nascimento de natimorto ou haver septicemia neonatal. Quando um recém nascido é infectado na sintomatologia tem início de uma a quatro semanas após o nascimento, havendo relatos, no entanto, de períodos de quatro dias. Na fase entérica, a sintomatologia é semelhante a da gripe, acompanhada de diarréia e febre moderada. No entanto, em alguns casos estes sintomas são inaparentes. Pode ocorrer também o desenvolvimento de um estado de portados de duração indefinida. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos A ocorrência de bacteremia por L. monocytogenes em adultos não é rara. O sintoma mais comum é febre, mas estes pacientes queixam-se, também, de fadiga, mal estar, podendo haver ou não presença de náusea, vômitos, dores e diarréia. O índice de mortalidade é de 30% entre os imunodeprimidos, debilitados ou recém nascidos. Nos casos de comprometimento do sistema nesrvoso central, a manifestação dá-se através do aparecimento de meningite, encefalite e de abscessos. A meningite é a manifestação mais comum, ocorrendo principalmente em recém nascidos e idosos. Seu desenvolvimento clínico é fulminante, com índice de mortalidade de, aproximadamente, 70%. Entre outras formas localizadas de listeriose podem ser citadas a endocardite e osteomielite. Estas, no entanto, são formas raras. O período de incubação da listeriose varia de um dia a algumas semanas, sendo a dose infecciosa de L. monocytogenes desconhecida. A ingestão de alimentos contaminados com L. monocytogenes é particularmente perigosa para gestantes, recém nascidos e indivíduos com síndrome de imunodeficiência adquirida, cirrose, carcinomas e outras doenças que provocam comprometimento de sistema imunológico. Epidemiologia L. monocytogenes encontra-se amplamente disseminada da natureza. Tanto o homem como os animais e o ambiente servem como reservatório desta bactéria. No homem, o seu isolamento de indivíduos assintomáticos, provavelmente, é conseqüência da colonização do trato intestinal. A bactéria já foi isolada de uma grande variedade de animais, entre eles carneiros, gado bovino, cabras, porcos, cavalos, gansos, gaivotas, patos, pombas, perus, galinhas, cachorros e lebres. Também já foi isolada de peixes, artrópodes, larvas de insetos e rãs. Na década de 80 ocorreram vários surtos de listeríose. O primeiro deles, que despertou os microbiologistas de alimentos para o problema da L. monocytogenes, ocorreu no Canadá. O alimento incriminado foi salada de repolho tipo coleslaw. Um surto ocorrido em 1983, nos Estados Unidos, envolveu 49 indivíduos, com índice de mortalidade de 29%. O veiculo foi leite pasteurizado. Ainda neste mesmo país, em 1985, um surto de listeriose foi relatado envolvendo queijo mole, tipo mexicano. Outro surto, também por causa do queijo do tipo mole, ocorreu na Suíça, entre 1983 e 1987, com 122 casos e 31 mortes. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos L. monocytogenes tem sido isolada de diferentes alimentos, tais como leite cru e pasteurizado, queijos, carne bovina, suína, de aves, peixes, embutidos carne moída de diferentes animais, produtos cárneos crus e termoprocessados, além de produtos de origem vegetal, de origem marinha e refeições preparadas. Estes isolamentos têm sido realizados não só em outros países como também no Brasil. Em relação à sua presença em leite pasteurizado, vários estudos vêm sendo realizados com o intuído de esclarecer sua termotolerância. No entanto, ainda há discordância sobre esta questão, sendo que recentemente duas teorias estão sendo estudadas na tentativa de elucidá-la. A primeira delas relaciona-se ao fenômeno da resposta do choque térmico: quando células de L. monocytogenes são expostas a temperaturas subletais, entre 44-48o.C, antes de serem submetidas á temperatura final de tratamento, elas apresentam um aumento da resistência térmica. A segunda teoria diz respeito à metodologia empregada para recuperação de microrganismos estressados por processamento térmico. O uso de térmicas anaeróbias para a recuperação destas células leva à recuperação de um número maior de células do que quando recuperadas na presença de oxigênio. Medidas de controle Com a finalidade de prevenir infecções de origem alimentar por Listeria monocytogenes é necessário que haja um controle no local de processamento do alimento. Uma vez que esta bactéria é encontrada distribuída amplamente na natureza – no solo, água, vegetais, animais, insetos, sere humanos -, que pode desenvolver-se em ampla faixa de temperatura e de pH, além de ser uma das células vegetativas de maior resistência térmica, deve-se prevenir sua entrada no ambiente da indústria de alimentos. Para tanto, deve-se fazer o controle do microrganismo nos pontos de origem da matéria primário de medidas que minimizem as chances de contaminação. Outras medidas a serem tomadas no local de produção são: Limpeza e sanificação dos alimentos; Construção da indústria de maneira a impedir a entrada de animais, poeira e insetos; Evitar o contato do produto final com a matéria primária, evitando, assim, a contaminação cruzada; AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Apresentação pela indústria de um setor de controle de qualidade que se aplique não somente aos parâmetros de processamento, mas também ao controle do ambiente, inclusive do pessoal. Campylobacter jejuni, Campylobacter coli e Campylobacter lari. Características do microrganismo Embora várias espécies de Campylobacter estejam associadas à doença, C. jejuni, C. coli e C. lari (anteriormente denominado Campylobacter NARTC e C. laridis) são as espécies mais freqüentemente isoladas em casos de gastrenterite humana. Recentemente foi proposta a criação da família Campybacteriaceae para abrigar as inúmeras espécies de Campylobacter. Entre suas principais características destacam-se: forma de bacilos curvos, espiralados, muito finos e compridos (0,2 a 0,5 nm de largura e 0,5 a 5nm de comprimento), Gram (-), móveis com único flagelo polar que apresenta de duas a três vezes o comprimento da célula. O flagelo é responsável pelo seu movimento característico em saca-rolha ou em vaivém. Não formam esporos e culturas de vários dias adquirem morfologia cocóide. Não fermentam nem oxidam açucares, obtendo energia a partir de aminoácidos ou de componentes intermediários do ciclo do ácido tricarboxílico. São oxidase positiva e redutores de nitrato. As espécies C. coli e C. lari são bastante semelhantes a C. jejuni, sendo a diferenciação entre elas baseada apenas em testes bioquímicos. A característica mais marcante do gênero Campylocacter é a microaerofilia, requerendo tensão baixa de oxigênio para sua multiplicação. O crescimento é inibido quando a concentração de O é menor que 3% e maior que 15%, sendo 5% a concentração ideal. Além disso, são capnofílicos, ou seja, requerem cerca de 10% de CO2 para sua multiplicação. C. jejuni, C. lari crescem em faixa estreita de temperatura, que varia entre 30o.C e 47oC, com um ótimo de 42o.C, razão pela qual são, muitas vezes, denominados campilobacters termofílicos. Essas bactérias são altamente sensíveis ao sal, sendo essa sensibilidade variável em função da temperatura. Assim, não se multiplicam em meios contendo 2% de NaCl, quando mantidos a 30o.C ou 35o.C A 4o.C, são sensíveis a 1% de NaCl. São também bastante sensíveis ao pH ácido e à desidratação. Características da doença. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos A infecção por C. jejuni pode manifestar-se de várias formas, sendo a enterocolite a mais comum. A sintomatologia da campilobacteriose (C. coli, C. lari e C. jejuni) é clinicamente semelhante á causada por diversos outros patógenos estéricos. O período de incubação varia normalmente de dois a cinco dias, podendo se estender até 10 dias. A doença caracteriza-se por causar diarréia acompanhada de febre baixa e dores abdominais. Em alguns casos, a febre aguda da diarréia dura dois e três dias, mas as dores abdominais podem persistir por até três semanas. Mecanismo de patogenicidade O mecanismo pelo qual C. jejuni causa ainda não está suficientemente esclarecido. Resultados obtidos até o momento indicam que sua patogenicidade é multifatorial. A adesão à mucosa intestinal é indispensável. Já foi demonstrado que algumas cepas de C. jejuni são capazes de produzir toxinas. Entre as toxinas produzidas por C. jejuni destaca-se uma enterotoxina termolábil (semelhante à toxina colérica) e citotoxinas. Muitos pacientes apresentam sangue e muco das fezes, o que sugere um mecanismo invasivo do cólon. Em alguns casos, C. jejuni penetra na mucosa intestinal, multiplicando-se na lâmina própria, tal como ocorre com Salmonella spp. e Yersinia enterocolitica. Epidemiologia C. jejuni tem sido caracterizado como agente de enterocolite em diversas partes do mundo. Nos Estados Unidos, acredita-se que seja mais freqüente que Salmonella e Shigella juntos. Na Inglaterra, a freqüência é semelhante á de salmonella, e vem aumentando ultimamente. No Brasil, tem-se demonstrado que C. jejuni é também um importante agente de gastrenterite aguda e crônica, afetando principalmente crianças. Nos países em desenvolvimento, a enterocolite é endêmica e a freqüência de casos assintomáticos é elevada. C. jejuni e C. coli são microrganismos comensais de trato gastrintestinal de uma grande variedade de animais domésticos e silvestres. São isolados de bovinos, suínos, gatos, cães, roedores e principalmente, de aves (pombos, frangos, patos, perus), com freqüência que varia de 30% a 100%. C. lari faz parte da flora intestinal de gaivotas e de outras aves de ambientes aquáticos e, menos freqüentemente, de mamíferos. C. coli é comum em suínos. Os animais representam, portanto, a fonte mais importante de transmissão destes patógenos. Além da transmissão através do contato com animais contaminados, C. jejuni e C. coli podem ser transmitidos por portadores de infecções ativas. A transmissão pode ser indireta através da ingestão de água e alimentos contaminados. A maioria dos surtos já descritos foi AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos associada ao consumo de leite cru, proveniente tanto de bovinos quanto de outros animais. Acredita-se que a contaminação do leite seja decorrente da contaminação com fezes, devido a condições precárias de higiene durante a ordenha dos animais. Mastite bovina por Campylobacter spp também pode ser causa de contaminação de leite cru. O leite pasteurizado não representa um veiculo importante, visto que Campylobacter não resiste á pasteurização. Carnes de aves e de outros animais, inadequadamente preparadas, têm sido incriminadas também. Inúmeros trabalhos têm sido conduzidos com o propósito de se observar à ocorrência de Campylobacter em alimentos, em várias partes do mundo. Esses microrganismos são isolados freqüentemente de carne de frango recém-abatido. A freqüência, nesse caso, é mais baixa quando as carnes são refrigeradas ou congeladas. Campylobacter pode ser facilmente isolado de miúdos de frango, como fígado, moela, etc. o isolamento a partir do leite cru é difícil, apesar de este alimento ser um veículo mais comum em casos de surtos. A carne bovina e suína, bem como seus derivados, também representam uma fonte importante. Medidas de controle São rapidamente destruídos pelo calor, não sobrevivendo aos processos de tratamento térmico utilizado em alimentos. Não sobrevivem ao processo de pasteurização (D55Oc = 0,7 a 1 min), nem ao aquecimento a 60o.C por 10 minutos. São inativados mais rapidamente em alimentos conservados em geladeira (4o. C) do que naqueles conservados em temperatura ambiente. A 25oC a eliminação é mais rápida que a 30o.C. Campilobacters são altamente sensíveis ao congelamento de alimentos. No entanto, após a redução brusca que ocorre no início do congelamento, as células sobreviventes podem permanecer durante muitas semanas. Devido a sua alta sensibilidade aos processos corriqueiros de tratamento dos alimentos, acredita-se que sua presença em alimentos prontos para consumo seja consequência de contaminações cruzadas com alimentos crus, principalmente carnes de aves. Yersinia enterocolítica Características do microrganismo. As bactérias do gênero Yersinia pertencem à família Enterobacteriaceae e, atualmente, as seguintes espécies são reconhecidas: Y pestis, Y pseudotuberculosis, Y enterocolitica, Y frederiksenii, Y kristensenii, Y intermédia, Y aldovae, Y rohdei, Y bercovieri, Y mollaretii, Y ruckeri. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Baseado em suas características bioquímicas, as cepas de Y enterocolitica são classificadas em biótipos que diferem em número e testes bioquímicos. Características da doença A fonte de infecção é, provavelmente, a via oral, tendo, portanto, os alimentos e a água uma grande importância na transmissão da doença. A região do trato intestinal afetada é a ileocecal, provocando enterite, ileíte terminal e linfadenite mesentérica. No caso de enterite, os sintomas mais comuns são febre, às vezes sanguinolenta, diarréia e dores abdominais. Náuseas e vômito são freqüentes. Infecções extras intestinais por Y enterocolitica podem ocorrer, entre elas, septicemia, artrite, síndrome de Reiter, eritema nodoso, endocardite, glomerulonefrite e lúpus erimatoso. Epidemiologia Apesar de ser uma bactéria amplamente distribuída na natureza, apenas alguns sorotipos são patogênicos para o homem e prevalecem em suínos. Esses sorotipos são 03, 05, 08 e 09, sendo a Y enterocolitica 03, fagotipo VIII, o mais comum no Brasil. Suínos são considerados a principal fonte de sorotipos patogênicos de Y enterocolitica para o homem, uma vez que o intestino e a faringe de recém nascidos são facilmente colonizados, tornando-os portadores. Outros animais dos quais já foi isolada são vacas, chinchilas, coelhos, cobaias, macacos, peixes, aves, carneiros e cavalos. Y. enterocolitica é uma bactéria psicotrófica e, portanto, os alimentos refrigerados de origem animal tornam-se importante fator de risco para o consumidor. Esse fato pode ser exemplificado por dois maiores surtos de infecção de origem alimentar, onde os veículos transmissores foram leite pasteurizado e, no outro, leite achocolatado, essas bactérias tem sido isolada de diversos alimentos em diferentes países, inclusive no Brasil. Entre esses alimentos podem ser citados: carnes de diferentes origens e seus derivados, leite cru e pasteurizado, produtos de lacticínios e verduras. Entre as carnes, as línguas suínas, principalmente, apresenta alto índice de possibilidade para Y enterocolitica sorotipo O3, que é patogênica. O isolamento de Y. enterocolítica de amostras de leite pasteurizado é decorrente, provavelmente, de uma contaminação pós-processamento e não devido a sua resistência à temperatura de enterocolitica pasteurização. Em relação à água, já se constatou a presença de Y. em diversas amostras, tendo em alguns casos epidemiologicamente, a surtos de infecção. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos sido ligada, Mecanismo de patogenicidade A patogenicidade das cepas virulentas de Y enterocolitica ocorre através da invasão da mucosa intestinal provocando os sintomas característicos de gastrenterite. Algumas cepas de Y. enterocolitica são capazes de causar dor abdominal tão intensa que leva a confundir essa infecção com uma apendicite. A maioria das infecções é autolimitante, uma vez a resposta do hospedeiro é capaz de conter a multiplicação e eliminar as bactérias, através da ação dos polimorfonucleares. Algumas cepas de Y. enterocolitica produzem uma enterotoxina termoestável (Yst), entretanto, como ela não é produzida a temperaturas acima de 30o.C, uma vez que o gene responsável pela sua produção só é expresso a 26o.C, seu papel na patogenicidade é considerado nulo. Outro aspecto que contribui para corroborar para tal fato é que várias cepas patogênicas, apresentndo outros fatores de virulência, não são produtoras da toxina. A virulência de Y. enterocolitica manifesta-se através de plasmídeos de virulência. Medidas de controle Como os animais são importantes reservatórios de Yersinia spp e ou suínos particularmente de Y. enterocolitica, a medida de controle mais importante a ser considerada é a eliminação do microrganismo presente nesses animais. A conscientização dos manipuladores de alimentos, quanto a higiene pessoal, também é importante no controle desta doença. Uma vez que a água pode ser um veículo de transmissão, inclusive a utilizada na indústria de alimentos, o uso de água não tratada, de qualquer fonte, na produção de alimentos acarretará, sempre, um certo risco. 3.7 Fungos Produtores De Micotoxinas Os fungos não desejáveis em alimentos são capazes de produzir uma grande variedade de enzimas que, nos mesmos, provocam a sua deterioração, acarretando grandes prejuízos. Além disso, muitos fungos podem produzir metabólitos secundarios tóxicos, denominados micotoxinas. E, quando ingeridos podem causar alterações biológicas prejudiciais tanto no homem como nos animais, denominadas micotoxicoses. Não confudir com micoses, que representa o desenvolvimento do fungo no hospedeiro. Casos de intoxicações por micotoxinas são conhecidos desde a idade média e, atualmente, já foram isoladas mais de 300 toxinas diferentes produzidas por pelo menos 80 espécies diferentes de fungos. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos As micotoxicoses podem resultar da ingestão de toxinas por 3 tipos de fungos; a) Fungos macroscópicos: os mais conhecidos são os cogumelos tóxicos Ex: “death cap mushroom” ou Amanita plalloides. b) Fungos parasíticos: infectam causam doenças nas plantas no campo. Alternaria, Cladosporium, Fusarium. c) Fungos de estocagem: são aqueles que, sob condições ideais, são capazes de crescer rapidamente durante o cultivo, colheita, secagem, transporte e estocagem. Aspergillus, Penicillium. Obs: b e c são denominados fungos microscópicos. 3.7.1 Principais Micotoxinas encontradas em alimentos: Embora, no II Congresso Internacional de Micotoxinas, realizado em 1987, tenha sido elaborado um documento com as principais toxinas que devem ser estudadas: Aflatoxinas, Toxinas do Ergot, Ocratoxina (OTA), Zearalenona, Tricotecenos, Patulina e Citrinina. Na Itália, em uma reunião em 1996, foram citadas como a 5 toxinas principais “the big 5”: Aflatoxinas Ocratoxina, Toxina T-2, Deoxinilvalenol (DON = Vomitoxina), Fumonisinas. 3.7.1.1 Aflatoxinas Dentre as micotoxinas, tem sido dado maior atenção às aflatoxinas, devido a sua propriedade marcadamente hepatocarcinogênica e altamente toxigênica, existem 4 tipos de aflatoxina, a B1 e B2, e a G1 e G2. Outros efeitos biológicos destas micotoxinas no organismo são: teratogênia, atividade mutagênica, aberrações cromossomiais e imunorreatividade. Sendo que a ação das mesmas pode alterar devido ao quadro nutricional, principalmente se o indivíduo estiver em dificiência protéica. Fungos produtores: por algum tempo jungou-se que o Aspergillus flavus fosse o único fungo que produzia aflatoxina, mas sabe-se atualmente que existem mais espécies de Aspergillus e mesmo outros gêneros produtores tais como; A.parasiticus (predominante em países tropicais, é considerado um dos mais ativos), A.niger, A. oryzae, A.wentii, A. ostianum, AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos A.fumigatus e A.frenesii. Do gênero Penicillium temos o P. puberulum, P. citrinum, P. variable e P. frequentans. Alimentos implicados: principalmente o amendoim, onde a aflatoxina foi primeiramente isolada, por implicação em surto na Inglaterra que matou 400.000 perus alimentados com ração à base de amendoim brasileiro; outros: milho, centeio, sorgo, ervilha, sementes de girassol, cevada, arroz, castanhas, frutas secas e chás, etc. 3.7.1.2 Ocratoxina A (OTA) Outra micotoxina com propriedades tóxicas acentuadas, largamente distribuída na natureza e nos alimentos, sendo os principais: café, amendoim, soja, trigo, arroz, pimenta do reino, vegetais em decomposição, solo, superfície de presunto, entre outros. A ocratoxina A é uma nefrotoxina, causa nefropatia com excessiva aliminação de urina, provocando muito sede, seu alvo secundário é o fígado, freqüentemente é fatal. Em laboratório apresenta teratogênica em ratos, sendo poucos os relatos de carcinogênese. Fungos produtores: são do gênero Aspergillus e Penicillium. Aspergillus: ochraceus, sulphureus, melleus, sclerotiorum, ostianus, alliacius, petrekko. Penicillium: palitana, commune, cyclopium,variable, purpurecens. Obs: boa parte dos fungos produtores de OTA é encontrada associada a outros fungos produtores de micotoxinas (citrinina e outras toxinas do fusarium), apresentando efeito sinégico. 3.7.1.3 Toxina T – 2 e deoxinilvalenol (DON) ou Vomitoxina Estas micotoxinas fazem parte do grupo dos tricotecenos que apresentam cerca de 30 compostos bioquimicamente ativos. Os fungos produtores são várias espécies de Fusarium sp, além de Mycothecium sp, Trichoderma sp, Calonectria sp, Cephalosporium sp e Stachybotrys sp. O Fusarium tricintum possui sinômimos: F. poae, F. sporotrichioides e F. sporotrichiella, e foi o mais isolado em milho e associada com toxidade. Principais alimentos passíveis de contaminação dão o milho (onde o tricoteceno mais encontrado é o DON = Vomitoxina), cevada e outros cereais. Estas micotoxinas tanto em animais como o homem, afetam os centros de produção de sangue, causam danos no sistema nervoso, trato gastrointestinal e cardiovascular e hemorragias. Em humanos o nome da doença é Aulequia Tóxica Alimentar, originária na AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Rússia durante a II guerra Mundial, onde a fome levou a população a ingerir grande quantidade a alimentos contaminados, e apresenta alta taxa de mortalidade. 3.7.1.4 Fumonisinas Um novo grupo de micotoxinas, isolado em 1988. Atualmente, existem 6 membros distintos a FB1, FB2, FB3, FB4, FA1, FA2. Estas toxinas são produzidas por fungos do gênero Fusarium principalmente F. moniliforme Sheldon, F. proliferatum Nuremberg e F. subglutians. Sua ocorrência em alimentos, principalmente em milho, tem sido relacionada a doenças fatais em animais, em humanos seu efeito tóxico mais comum é o câncer de esôfago. 3.7.2 Fatores que favorecem a desenvolvimento de Fungos e Produção de Micotoxinas Os fatores que favorecem o desenvolvimento de fungos e produção de toxinas, são classificados em 03 categorias: fatores físicos, químicos e biológicos, são eles: Umidade relativa (do ar); Conteúdo de umidade do alimento bem como a sua composição; Temperatura; Luz; Ventilação; Microclima (composição da atmosfera gasosa); Danos mecânicos; Competição microbiológica; Linhagem do fungo contaminante e fungicidas; pH (alimentos ácidos são excelentes substratos, mas a faixa entre 5-6 é ideal). Obs: O fator que mais contribui p/o aparecimento dos fungos é a umidade alta. 3.7.3 Fatores que podem Inibir o Crescimento de Fungos e Toxinas: A umidade é o primeiro e mais importante fator a ser controlado, tanto a ambiental, quanto à umidade interna do alimento (quando possível). O microclima em ambientes com atmosfera controlada (armazéns, embalagens) quando alterado para 100% de CO2, inibe completamente o crescimento de fungos e suas toxinas. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos O ambiente de armazenamento e ou comercialização deve ser bem aerado, limpo, bem iluminado, com controle de temperatura e umidade, desratização e desincetização. Fungicidas são utilizados por agricultores, possuem uma boa eficiência, porém, devem ser usados com cautela devido à toxidez que podem causar em animais e seres humanos, e, apresentam um outro inconveniente, são dispendiosos. 3.7.4 Detoxicação dos Alimentos Contaminados Infelizmente, a contaminação por micotoxinas pode ocorrer, não obstante esforços em relação à sua prevenção. Portanto, outros meios devem ser considerados, reconhecendo-se que devem ser aplicados apenas se as medidas preventivas falharem e não como prática de armazenagem. Estes meios implicam na remoção do material contaminado ou destruição da toxina, podendo ser efetuados de diferentes formas: Remoção física de grãos contaminados por fungos, pode ser realizada manualmente, eletronicamente, por densidade, microscopia, através da luz ultravioleta ou polimento. Remoção química: extração química de aflatoxinas por meio de solventes polares, mistura de solventes e azeotrópicas; a desvantagem é que não conseguem extrair a toxina completamente, além de alguns produtos alterarem as características organolépticas. Remoção por adsorção: agentes sequestrantes de aflatoxinas ou “esponjas químicas”, não possui efeito tóxico, mas é método ainda caro. Destruição por agentes físicos: calor, irradiação, raios ultravioletas. Destruição química: tenta converter as toxinas em agente não tóxicas, têm sido testadas várias substãncias: água oxigenada, amônia, soluções de sódio ou cálcio, trimetilamina ou hidróxido de cálcio e ozonização. A maioria foi eficiente, mas, as características organolépticas foram alteradas. 3.8 3.8.1 Viroses de Origem Alimentar Características Gerais dos Vírus Os vírus são considerados parasitas intracelulares obrigatórios, podendo parasitar não só animais e vegetais com também bactérias, fungos e algas. Para a síntese dos componentes necessários à sua estrutura, os vírus utilizam-se dos sistemas enzimáticos de célula parasitada. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Cada partícula viral é constituída por um cerne de ácido nucléico (DNA ou RNA, nunca ambos), recoberto por uma camada protéica chamada cápside. O conjunto ácido nucléico – invólucro protéico constitui o nucleocápside. A cápside é formada por múltiplas subunidades morfológicas denominadas capsômeros. Alguns vírus possuem ainda um envoltório de natureza glicoprotéica e/ou lipídica, que, às vezes, apresenta espículas salientes que lembram espinhos. Os vírus têm tamanho bastante reduzido, variando entre 10 e 200 nm. A grande maioria dos vírus tem seus elementos organizados segundo estruturas helicoidais e isométricas. Nos vírus de estrutura helicoidal os capsômeros organizam-se segundo simetria helicoidal, dispondo-se o ácido nucléico na parte interna das unidades protéicas, associado às mesmas. Nos vírus de estrutura isométrica, os capsômeros organizam-se segundo simetria icosaédrica, isto é, formando um corpo de 20 faces triangulares equiláteras, 12 vértices e 30 arestas. A grande maioria dos vírus de interesse em alimentos em estrutura ecosaédrica. Os vírus são classificados de acordo com a natureza do ácido nucléico viral: RNA ou DNA. Os vírus de interesse em alimentos são todos RNA, normalmente de fita simples. A multiplicação dos vírus inteiramente dentro da célula parasitada. O ciclo envolve as seguintes etapas: adsorção, penetração, desnudação, transcrição, tradução, replicação, maturação e liberação. A adsorção à célula hospedeira depende da existência de receptores específicos na membrana celular, em geral de natureza glicoprotéica, e também de estruturas especiais na partícula viral que podem ser as espículas ou ainda peptídeos na superfície viral. A penetração é mediada ou pela invaginação da membrana celular em volta da partícula viral ou pela fusão do invólucro viral com a própria membrama celular ou ainda pela simples penetração do vírus através da membrana celular. Na desnudação, o envoltório da partícula viral é removido pela ação das enzimas celulares para sintetizar m – RNA (RNA mensageiro), necessário para o processo de síntese protéica. Nos vírus RNA, o RNA viral pode funcionar como m – RNA ou ainda ser copiado para formar RNA à custa da ação de uma enzima RNA polimerase RNA dependente. Um terceiro mecanismo que pode ocorrer vírus RNA envolve a ação de uma enzima chamada transcriptase reversa, que sintetiza DNA, a partir de RNA. Nos vírus DNA, o DNA precisa ser transcrito para RNA, através de mecanismos que dependem das características do genoma viral. Na tradução, uma vez sintetizado, o m- RNA liga-se aos ribossomos celulares iniciando a síntese das proteínas virais. Na replicação, o o genoma viral dá origem a novos genomas, e, na maturação, estes AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos novos genomas acoplam-se às proteínas virais para formar novas partículas virais. Na liberação, a célula hospedeira sofre uma lise celular, liberando grandes aglomerados de partículas Virais. Alguns tipos de vírus não causam essa lise celular, podendo permanecer associados indefinidamente à célula hospedeira. Os vírus podem ser transmitidos diretamente de um hospedeiro para outro, podendo haver envolvimento de água e/ou alimentos na transmissão (veículos). Podem também ser transmitidos por via indireta, através de vetores, que podem ser animais (vetores biológicos) ou mecânicos (fomites). 3.8.2 Vírus de Importância em Alimentos. As doenças virais humanas causadas pelo consumo de água e alimentos são relativamente poucas, merecendo destaque a hepatite A, a poliomielite e as gastrenterites por rotavírus e por vírus Norwalk. No Brasil, as estatísticas são poucas, mas nos Estados Unidos às viroses correspondem à cerca de 2% do total dos surtos de origem alimentar. 3.8.2.1 Hepatite A O vírus da hepatite A é um vírus RNA de fita simples, pertencente ao grupo dos enterovírus. A hepatite A, anteriomente denominada hepatite infecciosa, transmite-se pela via fecal – oral, sendo a água e os alimentos contaminados os principais veículos durante as epidemias. Entre os alimentos merecem destaque os moluscos bivaldes, que podem contaminar-se durante seu cultivo em águas contaminadas. O consumo de moluscos crus tem sido incriminado em diversos casos de hepatite A, assim como saladas cruas. Na hepatite, o vírus atinge a mucosa intestinal e passa para o fígado pela via sanguínea do sistema porta. As lesões hepáticas consistem em necrose celular do parênquima hepático, proliferação nas células de kupfer, com acúmulo de macrófagos, linfócitos e leucócitos não áreas de necrose. O período de incubação varia de dois e seis meses. Os pacientes mantêm sua capacidade infectante durante um período de duas a três semanas antes do aparecimento de icterícia (acúmulo de bilirrubina no sangue, responsável pela coloração amarelada da pele dos doentes), e duas semanas após a regressão deste sintoma. O vírus da hepatite A tem elevada resistência ao calor, suportando temperaturas de 60o.C por meia hora. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos 3.8.2.2 Poliomielite A poliomielite é uma virose do sistema nervoso, causado por um vírus que tem como hospedeiro natural o homem e como habitat o intestino, sem risco para o hospedeiro quando este tem anticorpos em níveis protetores. Na ausência destes anticorpos, os vírus atingem o sistema nervoso central, atingindo as células da medula óssea, que são destruídas. Embora atualmente não ocorra em países desenvolvidos, vários casos de poliomielite causados por consumo de leite cru foram relatados entre os anos 1914 e 1950, nos Estados Unidos. Atualmente, esta doença está praticamente erradicada em muitos países devido ao adverso de vacinas eficientes, à melhora nas condições de higiene durante a produção de alimentos e à pasteurização do leite. Água, verduras cruas e mariscos são também importantes vias de transmissão. É importante ressaltar que os poliovírus são excepcionalmente resistentes: sobrevivem em água não tratada por até 160 dias, em solo por até 120 dias e em mariscos por até 90 dias. 3.8.2.3 Gastrenterites por rotavírus Os rotavírus são vírus RNA de fita dupla, e causam gantrenterite principalmente em crianças com idade inferior a seis anos. Os rotavírus causam alterações no fluxo de água e eletrólitos no nível da mucosa intestinal, resultando em diarréia. Os vírus causam também lesões nas células do intestino delgado, principalmente nas da parede lateral e do topo das vilosidades. O processo infeccioso instala-se em cerca de 48 horas, regredindo após três a cinco dias. Os vírus, no entanto, podem ser eliminados por muitos dias após terem cessado os sintomas (até 40 dias). As gastrenterites por rotavírus são mais comuns nos meses de inverno. Água e alimentos podem ser importantes veículos de transmissão dos rotavírus. 3.8.2.4 Gastrenterites por Vírus Norwalk Os vírus Norwalk são vírus RNA de fita simples, e tem esse nome devido á cidade norte americana em que causaram um grande surto em 1968. Sua morfologia não é muito bem difinida. Esses vírus são causadores de gastrenterites semelhantes àquelas causadas pelos rotavírus, mas são mais freqüentes no verão, e têm duração mais curta: 12 a 48 horas. O período de incubação é de 48 horas, e são afetadas tanto adultas quanto crianças. Vários relatos de surto de origem alimentar indicam que água, vegetal cru e pescado são os veículos mais importantes. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos 3.8.2.5 Medidas de Controle A contaminação de alimentos com vírus pode ser primária e secundária. Exemplos de alimentos com contaminação primária são os vegetais que se contaminam nas plantações irrigadas com água servidas ou fertilizadas com adubo humano, carnes prevenientes de animais doentes e moluscos cultivados em águas contaminadas. A contaminação secundária ocorre durante o processamento, vetores, ou direta, através de manipulações. Estes últimos constituem-se no elemento de maior importância na contaminação de alimentos por vírus. 3.8.2.6 Detecção em Alimentos Os testes laboratoriais de pesquisa de vírus em alimentos empregam culturas celulares obtidas de tecidos normais e tecidas neoplásticos e também o estudo morfológico das partículas virais nos alimentos através de microscopia eletrônica ou raios X. Estas técnicas são muito trabalhosas e de pouca aplicação para alimentos, sendo a presença do vírus usualmente determinada de forma indireta, através da pesquisa de microrganismos indicadores de contaminação fecal. Convém lembrar que a correlação entre essas determinações tem sido bastante questinada. 3.9 3.9.1 Bactérias Deteriorantes Utilização de Carboidratos Praticamente todos os carboidratos podem ser metabolizados como substrato para o crescimento microbiano. A maioria das bactérias é capaz de metabolizar diretamente mono e dissacarídeos por um processo oxidativo ou fermentativo; entretanto, polissacarídeos não penetram atravé da membrana celular e devem ser previamente hidrolisados. É o caso de vegetais que têm em sua composição, conferindo rigidez, a pectina. Muitas bactérias apresentam atividade pectinolítica, causando a ruptura da molécula de pectina com o conseqüente amolecimento e liquefação dos tecidos (deterioração denominada “podridão mole”). Dentre essas bactérias, destacam-se os gêneros: Clostridium, Aeromonas, Enterobacter, Erwinia e Pseudomonas. A metabolização dos carboidratos por um processo fermentativo, dá origem a uma série de produtos que dependem dos diversos gêneros e espécies de bactérias contaminadas. Assim, quando se observa no leite um sabor e odor ácidos é provável a ocorrência de fermentação butírica e lática, pelos gêneros: Clostridium, Lactococcus, Pediococcus, AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Lactobacillus, Streptococcus e Leuconostoc. Este último gênero, juntamente com algumas espécies de lactobacilos é capaz de produzir diacetil, que possui aroma bastante pronunciado de manteiga, sendo sua presença inaceitável em alguns alimentos, particularmente sucos cítricos e cervejas. 3.9.2 Utilização de Proteínas e Substãncias nitrogenadas não-protéicas Os microrganismos não conseguem metabolizar as moléculas menores de proteínas, os peptídeos, e não a proteína intacta, uma vez que esta não consegue penetrar através da membrana celular; no entanto, compostos com baixo peso molecular, como dipeptídeos e aminoácidos, podem penetrar e ser metabolizados pela maioria dos microrganismos. A ruptura da molécula de proteína causa, como alteração principal, modificações na textura do tecido, com conseqüente amolecimento e mudanças no aroma. Por outro lado, metabolização de aminoácidos e substâncias nitrogenadas não-protéicas constituem a principal causa de alterações de alimentos protéicos. Os produtos resultantes irão depender de alguns fatores: tipo de microrganismos deteriorante, natureza do aminoácido, temperatura, disponibilidade de oxigênio e tipos de inibidores presentes. As bactérias que demonstram intensa atividade proteolítica são: Bacillus, Clostridium, Proteus, Aeromonas e Pseudomonas. Este último gênero produz várias alterações em alimentos de origem animal: modificações no aroma de pescados, caracterizado por odor pronunciado de frutas, devido a metabolização de aminoácidos como glicina, leucina e serina. Ao contrário do que ocorre na deterioração de carboidratos, que envolve queda do pH devido á produção de ácidos, na deterioração protéica observa-se uma elevação de pH. Variações nas medidas de pH podem auxiliar na constatação dessas deteriorações. 3.9.3 Utilização de Lipídios Os óleos puros e as gorduras não são atacados por microrganismos, pois, como já foi visto, eles não se multiplicam na ausência de água. No entanto, em alimentos gordurosos, que apresentam uma fase aquosa associada à gordura, o crescimento microbiano pode ocorrer. É o que acontece com alimentos como creme de leite, margarinas e manteigas. As gorduras presentes nos alimentos estão susceptíveis a processos de hidrólise e oxidação que acarretam modificações, principalmente no aroma dos alimentos. Algumas bactérias produtoras de lípases (enzimas que catalisam a degradação das gorduras): Acinetobacter, Aeromonas, Pseudomonas, Alcaligenes, Enterobacter, Flavobacterium, AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Micrococcus, Bacillus e Staphylococcus. Muitas dessas bactérias são psicrotróficas e estão associadas à deterioração de alimentos refrigerados. O processo de deterioração das gorduras denomina-se rancificação. Existem dois tipos de rancificação: a hidrolítica, geralmente de origem enzimática, podendo ser causada por microrganismos; e a oxidativa, que não depende da ação de microrganismos. Alguns testes químicos são utilizados para medir a intensidade de rancificação oxidativa de alimentos gordurosos: o índice de peróxidos e o teste do ácido tiobarbitúrico (TBA) constituem bons indicadores. 3.9.4 Outros tipos de Deterioração Além da metabolização de lipídios, proteínas e carboidratos, o desenvolvimento microbiano pode causar ainda, modificações na viscosidade e alterações na cor dos alimentos. As alterações na viscosidade dos alimentos, normalmente, ocorrem devido à síntese de polissacarídeos, a partir de dissacarídeos. Estas substâncias originam a formação de um limo superficial nos alimentos, ou então alteram a viscosidade de alimentos líquidos, além de alterarem o sabor. Exemplos de bacterias que estão envolvidas nesse tipo de deterioração: no leite, por exemplo, o crescimento de Enterobacter aerogenes e Alcaligenes causa um aumento na viscosidade. Leuconostoc mesenteroides, Bacillus subtilis e E. coli alteram a viscosidade do leite e de sucos concentrados. Cepas de Lactobacillus plantarum afetam, principalmente, bebidas (cervejas) e produtos de origem vegetal como chucrutes e outros. As Pseudomonas alteram a superfície de alimentos, provocando limosidade em carnes frescas e refrigerantes. As alterações na coloração do alimento podem ser provocadas por diversos gêneros bacterianos produtores de pigmentos. Dentre as bactérias produtoras de pigmentos destacamse os gêneros Halococcus e Halobacterium, halófilos comumente envolvidos Neisseria deterioração de produtos cárneos e de pescados, salgados e desidratados, que produzem um pigmento – a bactorubeína – que confere à superfície do alimento cor variando de vermelha a rósea. Pseudomonas estão associadas à produção de pigmentos fluorescentes e não fluorescentes. Em produtos cárneos refrigerados, é comum a formação de um pigmento de coloração verde (clorofina). Cabe acrescentar que se deve diferenciar a coloração esverdeada produzida por Pseudomonas, da produzida por bactérias dos gêneros lactobacillus e leuconostoc, observada em alguns produtos cárneos curados, embalados a vácuo. Este tipo de alteração é devido à oxidação do pigmento vermelho da carne curada, que se transforma em AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos porfirina pela ação do peróxido de hidrogênio, metabólito produzido por esses microrganismos. 3.10 Alterações devido ao crescimento de fungos e leveduras Os fungos, compreendendo também as leveduras, apresentam maior tempo de geração do que as bactérias; sendo assim, só serão agentes deteriorantes principais quando o alimento oferecer condições seletivas de multiplicação: pH ácido, atividade de água inferior a 0,94, temperatura entre 25o.C e 28o.C e substrato rico em carboidratos, particularmente açúcares simples. A ocorrência de espécies patogênicas de leveduras em alimentos é praticamente desconhecida; entretanto, várias espécies aparecem deteriorando sucos naturais de frutas, sucos concentrados, maioneses, chucrutes, picles, leite condensado, geléias, polpas concentradas, recheios de produtos de confeitarias, xaropes e produtos desidratados. 3.10.1 Utilização de Proteínas e Lipídeos A ação de leveduras sobre proteínas e outras substãncias nitrogenadas é praticamente nula. Por outro lado, alguns gêneros de Cândida e Torulopsis são capazes de atuar sobre lipídios. 3.10.2 Utilização de Carboidratos A utilização de carboidratos pelas leveduras pode ser oxidativa ou fermentativa. As leveduras oxidativas (film yeasts) são de maior importância, uma vez que crescem na superfície de alimentos ácidos, como picles e sucos envasados em vidro. Ao utilizarem ácidos orgânicos e álcoois, elevam o pH do produto. Com a elevação do pH, pode ocorrer o desenvolvimento de microrganismos pouco resistentes a ácidos, como é o caso de Clostridium botulinum em picles e outros alimentos ácidos. As leveduras envolvidas nesse tipo de deterioração são: Pichia, Hansenula, Debaromyces, Cândida e Trichosporon. Zigsaccharomyces bailli cresce em meio contendo até 70% de glicose, além de tolerar concentrações moderadas de etanol, 10% de cloreto de sódio e apresentar resistência a alguns conservantes, como benzoato e sorbato de sódio. Ao contrário das leveduras, a imensa maioria dos gêneros de fungos é aeróbia estrita, necessitando, portanto, de oxigênio atmosférico para evidenciar crescimento. Uma exceção à natureza aeróbia estrita de fungos é o gênero Byssoclamys, particularmente as espécies B. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos fulva e B. nívea, que são importantes agentes de deterioração de alimentos envasados, que apresentam vácuos pronunciados causando intensa deterioração de vegetais, em função da atividade pectinolítica. Além disso, a resistência térmica acentuada dessas espécies contrasta com a maioria das outras espécies de fungos. Os fungos tornam inaceitável o alimento para consumo quando seu crescimento, representado pelo micélio, é visível. O micélio é uma massa de hifas que pode apresentar diferentes aspectos e cores: seco, úmido, gelatinoso, compacto ou não, com aparência algodonosa; pode ser incolor ou colorido com tonalidades de vermelho, amarelo, castanho, verde cinza ou preto. Outro grupo importante grupo é o dos fungos de armazenamento, que provocam deterioração em grãos e cereais armazenados. Os gêneros envolvidos nesse tipo de deterioração são: Aspergillus flavus, A. glaucus, A. candidus e Penicillium spp. Algumas espécies produzem micotoxinas tornando importante o controle da proliferação desses microrganismos em alimentos. Alguns fungos são psicrotróficos, provocando a deterioração de alimentos refrigerados. São eles: Penicillium, Cladosporium, Tricothecium e Aspergillus. Os alimentos salgados e parcialmente desidratados podem ser deteriorados por espécies halófilas de fungos, como é o caso da alteração denominada “dun” em bacalhau salgado, provocada por Sporendonema expizoun. Essa alteração é caracterizada por pequenos tufos de cor preta ou casdtanho na superfície dos alimentos. A simples presença de micélios, flagmentos de hifas e outras estruturas fúngicas em alimentos industrializados, bem como contagens acima dos padrões estabelecidos indicam má qualidade de matéria-prima ou falhas higiênicas ao longo do processo. 3.11 Deterioração de Alimentos Enlatados Um alimento enlatado está comercialmente estéril quando não apresenta microrganismos capazes de deteriorar o produto. Sendo assim, por esterilidade comercial, não se subentende esterilidade absoluta, uma vez que células visíveis podem ser recuperadas de alimentos comercialmente estéreis. Um alimento enlatado pode sofrer alterações por causas variadas: a) Problemas de natureza microbiológica, que envolvem subprocessamento térmico, resfriamento inadequado das latas após a esterilização comercial, reinfecção dos alimentos por vazamento das latas e deterioração pré-processamento térmico. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos b) Problemas químicos, particularmente e corrosão interna de latas, com liberação de hidrogênio e conseqüentemente estufamento das mesmas. c) Problemas físicos, destacando-se o enchimento excessivo das latas, com ausência de inadequação do espaço-livre, exaustão deficiente, operação incorreta da autoclave, causando vácuo excessivo nas latas, com conseqüente contração do corpo da lata (apainelamento). Os gêneros de microrganismos envolvidos de deterioração de enlatados dependerão, prncipalmente, do pH dos alimentos. Porém é importante ressaltar que alimentos enlatados oferecem riscos potenciais de proliferação de bactérias patogênicas, inclusive Clostridium botulinum, razão pela quais medidas extremas se segurança devem ser adotadas em seu processamento. Entretanto, outros microrganismos termofílicos podem deteriorar alimentos anlatados. São eles: Bacillus stearothermophillus, causador de deterioração tipo “flat-sour” (produção de ácidos a partir de açúcares, sem formação de gás) em alimentos pouco ácidos. Esses microrganismos são anaeróbios e podem se desenvolver em temperaturas de até 70o.C. O Bacillus coagulans é menos resistente à temperatura, porém tolera mais a presença de ácidos do que o B. stearothermophillus. É, normalmente, o agente deteriorador de tomates enlatados. Clostridium thermosaccharolhticun fermenta açúcares, com produção de ácidos e de grandes quantidades de gases, causando o estufamento da lata. Seus esporos são termoresistentes. Desosulfotomaculum nigrificans atuam sobre açúcares, podendo produzir H2S, a partir de aminoácidos sulfurados como cisteína e cistina. O H2S pode combinar-se com o ferro, resultando na formação de sulfetos. Em conseqüência, tanto o alimento como a superfície interna da lata adquire coloração escura. 3.12 O Alterações Químicas causadas por Microrganismos desenvolvimento de alguns tipos de microrganismos nos alimentos acarreta alterações na composição química, propriedades organolépticas ou ainda na sua estrutura, processo este denominado de biodegradação. E podem ser assim especificadas: Fermentações: onde os microrganismos metabolizam os carboidratos; existem vários tipos: fermentação láctica, alcoólica, ácida mista ou fórmica, butanóica, butírica, propiônica. Alguns microrganismos implicados (variam com o substrato AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos e o tipo de fermentação): Leuconostoc, Lactobacillus, Streptococcus, Saccharomyces, Clostridium, Bacillus, etc. Obs: Lembrando que as fermentações quando induzidas ou esperadas naturalmente são desejáveis e economicamente rentáveis, mas também temos as indesejáveis, que neste caso o alimento acusa de alguma forma a contaminação, no entanto, a maioria dos patógenos não provoca deterioração aparente. Putrefação: onde há degradação de proteínas, ocorre em alimentos de alto valor protéico, principalmente carne e derivados. Microrganismos implicados: Clostridium, Bacillus, Pseudomonas. Rancificação: “ranço” em alimentos com alto valor lipídico. Alguns microrgansimos: Pseudomonas, Cândida, Aspergillus, etc. Entre outras alterações que ocorrem devido ao crescimento microbiano, levando à rejeição do alimento, podem ser citadas as modificações na viscosidade e as alterações de cor devido à produção de pigmentos ou o crescimento de fungos: Alterações da viscosidade: alguns microrganismos que são capazes de hidrolisar polissacarídeos podem fazer o processo inverso, isto é através de dissacarídeos sintetizam polissacarídeos, ex: Leuconostoc e E. coli, utilizam sacarose e maltose para produção de amiloses e dextranas que vão alterar o alimento produzindo um limo superficial em carnes frescas refrigeradas, em leite e cerveja alterando a viscosidade. Alterações na coloração: podem ser provocadas por diversos gêneros bacterianos produtores de pigmentos. Ex. o Halococcus e o Halobacterium, halofílicos importantes na deterioração de pescados e carnes desidratados e salgados, produzem um pigmento que varia do róseo ao vermelho. Alterações devidas a fungos e leveduras: ex. leveduras oxidativas, rugosas e brancas, conhecidas como film yeasts, crescem na superfície de alimentos ácidos como picles, e alteram o pH elevando-o e propiciando o desenvolvimento de microrganismos pouco resistentes ao ácido como o patógeno Clostridium. E os fungos que produzem as micotoxinas, substâncias altamente prejudiciais ao organismo de animais e humanos. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos 4 Preparação de material de laboratório para análises microbiológicas 4.1 Considerações gerais 1- Normas de Higiene e Ordem Pessoais Usar avental Deixar de fora do laboratório casacos, bolsas, livros, etc. Não colocar objetos de uso pessoal em cima da bancada Não participar dos trabalhos se portador de algum ferimento nas mãos Lavar sempre as mãos ao entrar e antes de sair do laboratório Não fumar, comer ou ingerir líquidos dentro do laboratório. Não tocar os olhos, boca ou nariz com as mãos. Não umidecer etiquetas com a língua Não fazer uso de lenços ou avental para limpar objetos ou instrumentos de trabalho. Tratar os cortes ou rasgões imediatamente, limpando com solução antisséptica e com curativos. Comunicar imediatamente qualquer suspeita de haver contraído uma enfermidade conseqüência de uma infecção no laboratório. 2- Normas de trabalho microbiológico No início de cada análise traçar um plano de trabalho considerando o tempo necessário para uma análise e sua leitura Trabalhar sempre de maneira ordenada, tranqüila, constante e metódica, evitando movimentos desnecessários como trocas de lugar, assento, etc. Limpar e desinfectar a superfície de mesas e balcões antes e depois do trabalho de cada dia Efetuar registro de análise, anotando o tipo de produto, procedência, dia e hora da entrada no laboratório e qualquer outra observação prévia à análise. Na análise propriamente dita anotar: método, meio de cultura empregado e resultados obtidos. Identificar as amostras antes de iniciar a análise e em geral, não descartar até obter os resultados. O material a analisar deve ser tocado exclusivamente com instrumentos estéreis e nunca com as mãos. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Evitar salpicar mesas e pisos com água ou soluções corantes No caso de derramamento fortuito de material infectado, desinfectar e esterilizar imediatamente. Colocar todo o material usado, tais como lâminas, pipetas, etc. em recipientes, adequados com solução desinfectante. O material utilizado deve receber a seguinte seqüência de tratamento: esterilização, lavagem, secagem, esterilização e armazenamento. Os cultivos após leitura devem ser esterilizados Não retirar qualquer cultivo do laboratório Manter registro de controle diário de temperatura de estufas Realizar o controle diário de contaminação ambiental em câmaras assépticas e fluxos laminares Analisar conservas e produtos esterilizados somente em câmaras assépticas ou fluxo laminar classe II 3- Normas de colheita de amostras A colheita de amostras constitui a primeira fase da análise do produto Dentro do conceito de que a análise começa com a colheita da amostra, o serviço de colheita deve estar bem integrado com o laboratório, devendo haver sincronismo entre a remessa e a capacidade do laboratório em executar a análise. As amostras para exame bacteriológico deverão ser enviadas separadas daquelas destinadas a exames físico-químicos Sempre que possível tais amostras devem ser enviadas em sua embalagem original, evitando modificações em suas características originais. Quando tal procedimento for inviável, em função do volume mínimo disponível para coleta, aceitar-se-a fracionamento pela pessoa que o efetuar, desde que o mesmo seja realizado em condições assépticas, cabendo neste caso ao fracionador da amostra, toda a responsabilidade pela inoculação da mesma, de microrganismos estranhos a sua flora original. As amostras para exame microbiológico deverão ser acondicionadas em recipientes estéreis e íntegros(sem perfurações, rechaduras) na quantidade mínima de 400g. Quando o peso unitário não atingir o mínimo aqui estabelecido, deverão ser colhidas tantas unidades para se obter aquele quantitativo. Neste caso, cuidados AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos especiais são necessários para que todas as amostras pertençam a um mesmo lote, partida, da data de fabricação, etc. Em casos especiais, a amostra poderá ser acompanhada de relatório adicional, contendo informações que possam auxiliar na conduta do trabalho. Somente serão aceitas pelo laboratório as amostras que vierem acompanhadas de indicação precisa do(s) tipo(s) de exame a ser(em) realizado(s). Depois de colhidas, as amostras deverão ser acondicionadas adequadamente, para evitar qualquer alteração nas mesmas até sua chegada ao laboratório. Assim as amostras de produtos facilmente alteráveis deverão ser acondicionadas em recipientes isotérmicos, e acompanhadas de gelo ou outra substância refrigerante, cuidando-se sempre pra que não haja contatoss deste com a amostra. Providências especiais deverão ser tomadas para que o tempo decorrido entre a colheita da amostra e sua chegada ao laboratório seja o mais breve possível, recomendando-se que seja utilizado mecanismos que impliquem a estocagem intermediária entre o ponto de colheita e o laboratório. Somente serão aceitos para análise, amostras que houverem sido acondicionadas em embalagem lacrada pela pessoa que efetuou a colheita, sugerindo-se para tal a utilização de lacre ou outro tipo de fechamento hemético, que não possa ser violado sem que se torne evidente. Tal providência se faz necessária para evitar a substituição ou adulteração das amostras entre o ponto de colheita e o laboratório, com reflexos no resultado da análise. Todas as amostras que chegarem ao laboratório em condições diferentes das aqui preconizadas serão recusadas, cabendo ao laboratório notificar à pessoa que realizou a colheita, as razões de não aceitação. 4- Preparo da amostra Produtos esterilizados-cuidados especiais deverão se observados na abertura dos recipientes hermeticamente fechados. Posicionar a lata com a borda não codificada para cima e costura lateral voltada para o lado oposto ao analista. Colocar sobre a mesma, algodão embebido comhipoclorito de sódio a 5%. Usando um abridor, previamente esterilizado, abrir um pequeno orifício no centro. Mantendo a pressão do abridor, retira-lo lentamente. Alargar a abertura até o tamanho desejado e transferir porções do conteúdo para os meios de cultivo indicado. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Produtos sólidos -com o auxílio de pinças, tesouras ou bisturis, cortar e pesar assepticamente 25 g representativos da amostra, em copos de homogeneizador ou sacos plásticos, tarados. Adicionar 225 mL de água peptonada a 0,1 %. Em se tratando de cultivo de microrganismos halofilicos, substituir a água peptonada por solução salina a 3%. Homogeinizar no máximo 2 minutos a 8000-25000 rpm. No Stomacher 60 segundos são suficientes para dispersar a maioria dos produtos Esta é a diluição 10-1. Homogeinizar e pipetar 1 mL para tubos contendo 9 mL de mesmo diluente (diluição 10-2). E assim preparar as diluições desejadas, segundo o tipo de análise a ser realizada. Produtos congelados devem ser descongelados em refrigerador a 2-5o.C, por um tempo máximo de 18 horas antes da análise. Produtos em pó, granulado, pastoso, etc.- com o auxílio de espátula ou colher, pesar assepticamente 25 g da amostra em copos de homogeneizador ou sacos plásticos tarados. Adicionar 225 mL de água peptonada a 0,1% ou solução salina a 3%, quando se tratar de halofilicos. Homogeinizar e preparar as diluições desejadas. Produtos líquidos e água - agitar ou inverter o recipiente com a amostra 25 vezes. No caso do mesmo estar sem espaço livre, aspirar 10 vezes com pipeta. Pipetar assepticamente 1 mL da amostra, transferindo para um tubo com 9 mL de água peptonada a 0,1% ( diluição 10-1). Homogeneizar e pipetar 1 mL do tubo contendo o mesmo diluente, ( diluição 10-2). Preparar assim as diluições sucessivas necessárias às análises a serem efetuadas. 5. Preparo de Meios de Cultura Considerações gerais O crescimento de uma bactéria em laboratório é observado pela semeadura em meios de cultura. Quanto ao estado físico podem ser considerados 3 grupos de meios: líquidos, sólidos e semi-sólidos. Os líquidos são obtidos pela dissolução dos nutrientes em água. Os meios sólidos são obtidos pela adição de um agente solidificante sendo o agar-agar geralmente preferido. O agar-agar é um polissacarídeo obtido de certas algas; não é tóxico para as bactérias. É um composto que apresenta a vantagem de fundir 80-100°C e solidificar à 40 – 45°C. Além disso, a estrutura fibrosa do agar-agar permite a difusão dos nutrientes AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos mesmo as macromoleculares. A concentração do agar- agar nos meios sólidos é de geralmente 1,5 a 2,0%, podendo variar dependendo da pureza do agar empregado. Os meios de cultura devem conter fontes de carbono, nitrogênio, sais inorgânicos e em certos casos vitaminas e outros fatores de crescimento. A composição do meio de cultura é variável segundo as exigências nutritivas do microrganismo em estudo. Alguns germes são capazes de se proliferar em meios extremamente simples, como por exemplo, a Escherichia coli que crece abundantemente em meios contendo apenas glicose e sulfato de amônio. Por outro lado existem bactérias como Lactobacillus leichmannii, com reduzida capacidade sintética sendo necessária a inclusão de cerca de 12 nutrientes. Além da composição química é preciso considerar: 1.fornecimento de oxigênio (em alguns casos); 2. certo grau de umidade; 3. pH do meio; 4. esterilidade; 5. prevenção da contaminação externa do meio já esterilizado. Existem no comércio, meios de cultura em pó, solúveis em água, dissolve-se uma certa quantidade de pó (de acordo com as misturas que acompanham o meio) e esterilizase. Apresentam certas vantagens como economia e tempo de preparação de meios uniformes c) Prováveis causas de erros na preparação de meios de cultura desidratados 1. Problemas de pH e mudança de cor no meio de cultura (causa provável): superaquecimento, mistura inadequada, excesso de tempo no esterilizador. Uso de material de vidro com álcali, recipientes contaminados, água destilada, impura, fusão do meio repetidas vezes, armazenamento à altas temperaturas, hidrólise dos ingredientes 2. Solubilidade imcompleta (causa provável): aquecimento inadequado, mistura incompleta causando superaquecimento de algumas partes do meio, água destilada de má qualidade, recipiente muito pequeno, impedindo uma boa homogenização do líquido. Nota: em alguns casos exite um precipitado depois da esterilização do meio. Agitar suavemente o recipiente de vidro antes de coloca-lo nas placas de Petri. Ex.: Agar BEM, Agar Mueller Hinton AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos 3. Escurecimento: superaquecimento na dissolução ou na esterilização do Agar. 4. Falta de consistência do Agar: o Agar não está em solução; misturado de forma ineficiente, peso errado do pó desidratado; pH do meio muito ácido. Ex: agar extrato de malte com pH muito ácido não permite a geleificação do meio, excesso de inoculo bo Agar tornando-o diluído ou por fusão do Agar repetidas vezes. Perda das propriedades nutricionais ou mudanças nas características de crescimento repetidas fusões do Agar; aquecimento prolongado e excessivo; mistura inadequada; material queimado nas paredes do recipiente; grande quantidade de inoculo. 5. Armazenamento de meios de cultura desitradados Os frascos com pó devem ser armazenados em lugar fresco e seco evitando a luz direta. Todos os meios de cultura são higroscópicos, logo que são abertos, tendem a tomar umidade do meio ambiente. É particularmente importante fecha-los o mais depressa possível, com uma tampa interior e outra exterior, apertando bem cada frasco. É necessário também não colocar os frascos em lugares onde se encontram equipamentos de aquecimento, pois isso pode provocar reações inexatas e um desenvolvimento inadequado. 6- Técnicas de inoculação de bactérias Os microganismos necessitam de um meio de cultura adequado para seu crescimento in vitro. Mas, além dos componentes presentes no meio, outros fatores interferem no seu desenvolvimento: são fatores ambientais como temperaturas (psicrófilas, mesófilas ou termófilas) e tensão de oxigênio (aeróbias, anaeróbias,microaerófilas e anaeróbias facultativas). Inoculando um microrganismo em um meio de cultura que possua todos esses requisitos nutritivos e fatores ambientais adequados, o microrganismo inicia seu desenvolvimento, passando pelas diversas fases da curva de crescimento, desde a fase de latência, logarítimica, estacionária, até a fase da morte. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos A fase logarítmica (exponencial) é caracterizada por divisões sucessivas, originando a fomação de um grupamento de bactérias da mesma espécie que é denominado colônia. Esta é visualizada sem o auxílio do microscópio, sendo então considerada como característica macroscópica das bactérias. Como cada espécie possui um tipo morfológico colonial diferente, estas de vem ser analisadas quanto a elevação, forma, tamanho, bordas e pigmentação. Em um meio de cultura, um único tipo de colônia observado é denominado de cultura pura; vários tipos de colônia, cultura mista. Em microbiologia, há várias técnicas de inoculação de microrganismos; algumas são utilizadas para exames qualitativos e outras para estudos quantitativos(contagem de bactérias), as quais serão descritas adiante. a) Técnicas de inoculação – indica-se a realização de uma bacterioscopia antes da inoculação com objetivo de uma melhos escolha do meio de cultura a ser semeado. b) Normas utilizadas – as seguintes normas denvem ser seguidas nas inoculções dos meios de cultura: o fio e a alça de platina devem ser flambados antes e depois de qualquer inoculação, ou seja, devem ser aquecidos ao rubro no cone interno da chama do bico de bunsen. Para a coleta do material, devem ser resfriados na parte interna do recipiente com meio de cultura; os recipientes (tubo de ensaio, placas de petri, etc) com meio de cultura devem ser sempre abertos próximo ao bico de bunsen; a boca do tubo de ensaio deve ser aquecida após a retirada e antes da colocação da tampa. A tampa nunca deve ser colocada sobre o balcão, sendo retirada e mantida segura pelo dedo mínimo da mão direita durante a inoculação. c) Técnicas de semeadura em meios líquidos - inocula-se a cultura com o auxílio de alça de platina em meio líquido d) Técnica de semeadura em meio sólido inclinado – inocula-se a cultura da bactéria em um meio de cultura inclinado em tubo fazendo estrias na superfície do Agar e) Técnica de semadura em meio sólido em tubo - inocula-se a cultura de bactérias em meio sólido utilizando a alça de platina em profundidade de 2/3 do meio e não deverá ser mais que uma única picada f) Técnica de semeadura em meio sólido em placa (tecnica de esgotamento) - a técnica de esgotamento em placa consiste em depor sobre um ponto da superfície do meio uma alíquota do material e depois espalha-la em dois ou três setores, por meio de alça de platina sem recarregá-la, de maneira a obter quantidades progressivamente AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos menores de material. Temos que obter rarefação sufuciente do material, de modo a formar colônias perfeitamente isoladas. O sucesso da semeadura está em grande número de estrias, não perfurar o meio, não voltar a al/ca sobre a estria e pegar pequena quantidade de material para semear. g) Técnica de semeadura em placa pour – plate - a técnica pour-plate ou por incorporação pode ser realizada com o objetivo de se obter colônias isoladas (estudo qualitativo) ou para realizar a contagem de colônias em placa (estudo qualitativo). Após realizar as diluições deve ser feito o plaqueamento. Agitando-se e retirando-se 1 mL de cada diluição e transferindo para placas estéreis. Em seguida, colocar 15 a 20 mL de Agar fundido em cada uma delas. As placas devem ser suavemente submetidas a movimentos rotatórios, visando perfeita mistura da cultura com o Agar, esperar solidificar e inverter as placas. h) Condições de incubação – após a inoculação as bactérias deverão ser inoculadas em ambiente com tensão de oxigênio e temperatura ideal para o desenvolvimento pretendido (aeróbias, anaeróbias, psicrófilas, mesófilas, termófilas, etc.). O tempo também vai depender do microrganismo em estudo. Após os períodos determinados as colônias se tornarão visíveis macroscopicamente. OBJETIVO da preparação de materiais para laboratório: Uniformizar os procedimentos de preparação de material de laboratório para análises microbiológicas. 4.2 1- PROCEDIMENTOS: Descontaminação e descarte de resíduos contaminados i) Submeter todo o material à esterilização em autoclave a 121o.C, por 30 minutos observando-se os seguintes cuidados: 1. Afrouxar as tampas de todos os frascos com tampa de rosca 2. Adicionar água ou solução detergente aos estojos de descarte de pipetas, para amolecer os resíduos e facilitar a posterior remoção. 2- Lavagem 1- Usar detergentes aniônicos, com compostos alcalinos; em casos especiais utilizar agentes mais fortes como solução sulfocrômica, constituída de ácido sulfúrico e dicromato de potássio, e a solução alcoólica 1N de hidróxido de sódio. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos 2- Remover todo o material descontaminado presentes nos frascos e utensílios. 3- Mergulhar todo o material em solução detergente e deixar de molho por 2 horas. 4- Os tubos de Durhan deverão ser colocados de molho em frascos separados. 5- Retirar o algodão das pipetas antes de coloca-las de molho. 6- Efetuar de seis (06) a doze (12) enxágües sucessivos em água corrente, seguidos de uma a vários enxágües em água destilada. 3- Acondicionamento 1- As placas de petri devem ser acondicionadas em estojos porta placas de aço inoxidável, ou embrulhadas em papel Kraft em grupos de até 10 placas. 2- As pipetas deverão ser preenchidas em um bocal com algodão hidrófobo, acondicionadas em estojos de aço inoxidável ou embrulhadas individualmente em papel Kraft. 3- Os tubos de ensaio deverão ser tampados com suas respectivas tampas de rosca ou tampão de algodão. Acondicionados em cestas e cobertos com papel Kraft. 4- Os frascos homogeneizados ou outros frascos auxiliares deverão ser cobertos com papel Kraft e amarrados com barbante, individualmente. 5- Espátulas, pinças, tesouras e demais utensílios deverão ser acondicionados individualmente em papel Kraft. 4- Esterilização 1- Não trabalhar com autoclaves excessivamente cheias. 2- As pipetas deverão ser esterilizadas em autoclaves. 3- As tampas dos tubos de ensaio deverão ser afrouxadas durante a esterilização e após o término, deverão ser completamente fechadas. 4- Na esterilização de vidraria vazia em autoclaves é recondável liberar o vapor imediatamente após o término do tempo de esterilização. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos 5- No caso de meios de cultura, diluentes e reagentes, é necessário aguardar que a pressão baixa até zero, antes de descarregar o vapor. 5- Preparo da vidraria 1- Toda a vidraria nova para ser colocada em água destilada por 24 horas, enxaguada e submetida a teste de pH. 2- Tampas de plástico ou borracha, de tubos de roscas ou outros frascos, devem passar por um tratamento para remoção de resíduos tóxicos. Deverão ser mergulhados em água destilada, autoclavar por 121 °C/15´ e enxaguar em água destilada. Repetir este procedimento por duas vezes. 6- Testes para verificação da eficiência da lavegem e enxágüe na remoção de resíduos 1 – tomar alguns frascos de uma batelada de material lavado, principalmente aqueles submetidos a tratamento com solução sulfocrômica ou solução de NaOH e adicionar gotas de solução 0,04% de azul de bromotimol, observando a cor. 2 – Verificação da presença de resíduos tóxicos j) Preparar 3grupos de placas de Petri: k) Lavar 6 placas de forma usualmente utilizada no laboratório (A). l) Lavar 6 placas de maneira usualmente utilizada no laboratório e depois submeter a 12 enxágues adicionais, com 12 porções diferentes de água destilada (B). m) Lavar 6 placas de Petri e deixar secar sem enxaguar a solução detergente( C). 3 – Usar cada grupo para contar uma suspensão de E. coli ou. Aerogenes por plaqueamento em profundidade de Agar Padrão para Contagem (PCA). Calcular a média do número de colônias desenvolvidas nas 6 placas de cada grupo e comparar as médias obtidas. Se a diferença entre as médias dos grupos A, B e C for menor do que 15% significa que o detergente utilizado não apresenta ação contra os microrganismos. Se a diferença entre as médias dos grupos A e C for maior ou igual a 15% significa que o detergente apresenta efeito tóxico contra os microrganismos. Se a diferença entre os grupos A e B for maior ou igual a 14% significa que o método de enxágüe utilizado pelo laboratório não foi eficiente para remover completamente esses resíduos. Se, por outro lado, a diferença entre as médias A e B for menor do que 15% AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos significa que o método de lavagem o enxágüe utilizado pelo laboratório foi eficiente para remover os resíduos. 4 – Para avaliar a presença de resíduos em tubos ou frascos, preparar o caldo e a suspensão de E. coli ou E. aerogenes em 3 grupos de frascos, lavados da mesma forma recomendada para os grupos A, B e C de placas de petri. Verificar a contagem final obtida nessas suspensões. Após a incubação por contagem padrão em placas e comparar os resíduos de formas análogas à utilizada para as placas. 4.3 Coleta/Transporte/ Estocagem/ Preparação De Amostras Para Análise OBJETIVO: uniformizar os procedimentos de coleta/ transporte/ estocagem / preparação de amostras para a análise. PROCEDIMENTOS: 1- Coleta de amostras de alimentos em enbalagens individuais. n) As amostras deverão ser encaminhadas ao laboratório nas enbalagens originais fechadas e intactas. O laboratório não deverá aceitar a amostra caso esta esteja violada. o) A embalagen unitária do produto deverá conter uma qualidade de alimento duas vezes o peso ou volume da unidade analítica. 2- Coleta de amostras de alimentos em embaligens não individuais. p) Alimentos em grandes quantidades (tanques, grades, enbalagens), deverão ser transportadas ao laboratório em porções representativas da massa em sacos estéreis, sob condições assépticas. Observações: q) Uma unidade de amostras deverá conter no mínimo 2 vezes a unidade analítica e de 3 a 4 vezes esse valor paa a separação da contra prova e prevenção de possíveis perdas. r) Um frasco de coleta nunca deverá ser preenchido totalmente pelo alimento, utilizar apenas ¾ da capacidade do frasco. 3- Procedimentos para a coleta a. Homogeneizar toda a massa de alimento, antes de iniciar a coleta de unidade de amostra. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos b. Para alimentos impossíveis de serem homogeneizados, deve-se compor a unidade de amostra com porções de diferentes partes do conteúdo. c. Deve-se evitar a coleta apenas das regiões próximas a abertura do tanque. d. Deve-se limpar as torneiras com álcool 70% e flambar, caso a coleta seja efetuada por esta, e deixar escoar uma certa quantidade, antes de iniciar a coleta. e. Para coletar amostras de pó, deve-se utilizar amostradores tipo caladores ou amostradores de tubos múltiplos, usando uma amostrador para cada amostra e estes deverão estar estéreis. f. Deve-se utilizar furadeira com broca estéril para coletas de amostras congeladas. As raspas que saem no momento da perfuração são coletadas em frascos estéreis. 4- Coletas de alimentos envolvidos em surtos de toxinfecçõs alimentares. 1- Coletar e analizar o mais rápido possível. 2- Não coletar alimentos que já estejam em decomposição. 3- Caso não haja sobras de refeições ou contra-prova das mesmas, seguir as alternativas: 4- Coletar os vasilhames onde as refeições se encontravam acondicionadas. 5- Coletar amostras do lote de ingredientes e matéria-prima uilizadas na preparação dos mesmos. 6- Coletar amostras de refeições similares, preparadas posteriormente sob as mesmas condições. 5- Coleta de amostras de água 1- As amostras de água cloradas deverão ser neutralizadas imediatamente após a coleta, com tiossulfato de sódio a 10%. 5.1- Transporte e estocagem das amostras. s) Transportar e estocar as amostras de alimentos da mesma forma como o produto é normalmente estocado e comercializado. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos t) Os alimentos comercializados estéreis em ambalagens herméticas podem ser transportados e mantidos à temperatura ambiente devendo ser protegidos contra a exposição a temperaturas superiores a 45o. C. u) Alimentos de baixa atividade de água podem ser transportados e estocados à temperatura ambiente, devendo ser protegidos contra a umidade. v) Os alimentos perecíveis comercializados na forma refrigerada devem ser transportados e mantidos sob refrigeração, até o momento da análise. Observação: Essas amostras não deverão ser congelasdas e o tempo máximo de estocagem, decorrido entre a coleta e análise não deverá utrapassar 36 horas. w) Amostras de ostras, mexilhões, mariscos, etc, comercializados na forma refrigerada, sem congelamento, devem ser analizados dentro de no máximo 6 horas após a coleta. x) Amostras de água em geral devem ser mantidas sob refrigeração e analisadas no máximo 30 horas apos a coleta, não devendo ser congeladas. y) Amostras de ovo líquido resfriado devem ser analisadas, se possível dentro de 4 horas após a coleta, não devendo ser congeladas. z) Amostras de produtos vegetais fermentados ou acondicionados, não comercialmente estéreis, devem ser estocadas sob refrigeração por não mais do que 24 horas, não devendo ser congeladas. aa) Amostras destinadas à inumeração de Vibrio sp, C perfringens e bactérias lácticas não devem ser congeladas, devido à grande susceptibilidade desses microrganismos às injúrias pelo congelamento. bb) Amostras de alimentos perecíveis comercializados na forma congelada devem ser transportadas e mantidas congeladas até o momento da análise, não podendo sofrer descongelamento total ou parcial durante o transporte. A temperatura de estocagem dessas amostras não deve ser superior a –10° C. cc) O transporte refrigerado de amostras perecíveis refrigeradas por ser feito em caixas plásticas de isopor com gelo, sendo recomendável que o gelo seja mantido dentro de sacos plásticos, para evitar o acúmulo de líquido nas caixas. Caixas bem fechadas e com gelo suficiente para envolver toda a embalagem ou frasco de amostra podem manter temperaturas de refrigeração adequadas por até 24-30 horas. Se o transporte for prolongado, pode-se utilizar gelo seco, porém, certos cuidados devem ser observados: AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos a) Se a temperatura da amostra for permeável aos gases ou tornar-se quebradiça com o frio, deve-se usar embalagem secundária para prevenir um possível contato com CO2 com a amostra. Geralmente um embrulho em papel grosso é suficiente para prevenir esse problema; b) Não se deve colocar gelo seco em contato direto com amostras que devem ser apenas resfreiadas, pois elas podem congelar. 6- Recepção e preparação das amostras para análise a) Na recepção de amostras para análise no laboratório, devem ser observadas as condições da embalagem e as condições em que foi feito o transporte, antes da aceitação do pedido de análise. b) Deve ser recusadas qualquer amostra com embalagem rasgada, furada, violada, com corpos estranhos ou qualquer outro tipo de defeito, bem como amostras transportadas sob condições inadequadas. Se o interessado estiver encaminhando amostras com embalagem já aberta ou com selo violado (comum no cado de amostras encaminhadas para responder a reclamações de consumidores, por exmplo), pode-se proceder à análise, dependendo do tipo de embalagem, tipo de produto e microrganismos investigados, porém, as condições em que a amostra foi recebida devem constar da identificação da amostra e do laudo final de análise. ATENÇÃO: Não há sentido em fazer teste de esterilidade comercial em amostras de alimentos cujas embalagens foram abertas antes do momento de análise; Não há sentido em analizar amostras de alimentos resfriados ou congelados que foram transportados à temperatura ambiente. c) A preparação das amostras para a análise envolve basicamente duas etapas: a retirada da unidade analítica, que deve ser feita de forma a garantir que a porção removia seja representativa de todo o conteúdo da unidade de amostra e a preparação de diluições decimais seriadas de unidade analítica, para inoculação nos meios de cultura. No caso de alimentos sólidos ou líquidos concentrados, a primeira diluição (10) deve ser acompanhada de uma adequada homogeneização da unidade analítica, que deve ser conseguida por agitação, trituração em liquidificador ou dispersão em “stomacher”. 7- Preparação de amostras de alimentos sólidos ou líquidos concentrados a)Antes de abrir as embalagens, desinfetar a área externa com etanol 70%, para remover os contaminantes presentes. No caso de latas destinadas ao teste de esterilidade comercial, lavar AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos as latas com água e detergente e, em seguida, desinfetar com álcool iodado (etanol 70% suplementado com 4% de iodo). Observar e anotar qualquer anormalidade nas embalagens, bem como no conteúdo interno, como odor e/ou aparência estranha, ou presente de corpos estranhos. b)Retirar assepticamente uma unidade analítica de 25g de amostras e transferir para o frasco de homogeneização previamente esterilizado e tarado. Na retirada da unidade analítica, obedecer aos seguintes cuidados: A abertura das embalagens e a retirada da unidade analítica devem ser feitas, preferencialmente, no interior de câmaras de fluxo laminar, para prevenir qualquer contaminação ambiente da amostra. Na imposibilidade de uma câmara de fluxo laminar, deve-se trabalhar na região próxima à chama de um bico de Bunsen de tamanho médio, chama azulada, com as portas e janelas do laboratório fechadas para evitar correntes de ar. Todos os instrumentos e utensílios utilizados na abertura das embalagens e retirada das unidades analíticas (tesouras, pinças, facas, espátulas, etc) esterilizados em autoclave ou estufa de esterilização devem ser previamente mergulhados em etanol 70% e flamejados no momento do uso. Amostras de líquidos concentrados e de alimentos pastosos, moídos ou em pó devem ser revolvidas com uma espátula estéril em movimentos circulares, antes da retirada de unidade analítica não deve exceder 15 mínutos. Para retirada da unidade analítica de peças de alimentos sólidos, como cortes de carne, salsichas, queijos duros, etc, deve-se usar uma faca ou tesoura estéril para cortar pedaços menores, de diversos pontos da peça, até se obter a quantidade requerida para a análise. No caso de peixes inteiros, recomenda-se remover uma parte da pele, carregando a menor quantidade possível dos tecidos internos, ou utilizar o método da esfregaço de superfície. Se a amostra for heterogênea, como é o caso de bolos rechesados, tortas, sobremesas e outros pratos prontos para consumo, por exemplo, compostos por diferentes camadas de composições distintas, a unidade analítica deve ser composta com porções tomadas de cada uma das camadas. Eventualmente, dependendo do microrganismo investigado e da razão da análise, pode-se macerar toda a amostra e retirar a unidade analítica no macerado. Em outras situações, ao contrário, pode ser rcomendável tomar unidades analíticas separadas, de uma ou mais camadas distintas e analisar separadamente. Um exemplo de situação em que essa prática pode vir a ser necessária é a análise de alimentos suspeitos em surtos de toxinfecções AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos alimentares, em que as camadas foram preparadas separadamente e posteriormente reunidas no prato completo, podendo conter números e tipos de microrganismos diferentes em cada camada. Alimentos congelados devem, de preferência, ser preparados para a análise sem congelamento prévio, pois o processo de descongelamento pode provocar injúrias a um número significativo de células dos microrganismos. Além disso, o recongelamento de amostras, depois da retirada da unidade analítica, para estocagem como contra-amostra, deve ser evitada sempre que possível. Os resultados obtidos nema eventual análise dessa porção, depois de um segundo processo de congelamento/descongelamento, sempre serão menos confiáveis, em função das perdas das células por injúria ou morte. Esse cuidado é particularmente importante no caso de amostras destinadas à detecção ou contagem de Vibrio sp. C. perfringens e bactérias lácticas, particularmente sensíveis às injúrias pelo congelamento. Para estocagem de contra-amostras, nesses casos, a unidade analítica deve ser retirada sem descongelamento prévio, com a ajuda do método da furadeira elétrica, se necessário. Quando não for possível retirar a unidade analítica sem descongelar a amostra, o descongelamento deve ser feito em geladeiras e, sempre que possível, na embalagem original. Geralmente 18 horas são suficientes para descongelar a maioria das amostras de alimentos em geladeira. Se um descongelamento rápido for requerido, pode-se manter a amostra a 20-25o.C por três horas seguidas, seguidas de, no máximo, 15 minutos a temperaturas mais altas (não superior a 40o. C), removerndo-se a unidade analítica, se possível, antes do complexo descongelamento. Em nenhum caso essas amostras devem atingir temperaturas superiores à 5o.C, antes do início das análises. Se a quantidade de amostras encaminhadas prara a análise for menor do que a unidade analítica requerida, deve-se submeter metade à análise, desde que a quantidade de amostra + diluente (diluição 10-1) no copo do liquidificador seja suficiente para cobrir as facas do aparelho. Para a análise simultânea de Salmmonella, é requerida uma unidade analítica adicional, geralmente de 25g, diluída diretamente em 225 ml de caldo de pré-enriquecimento. Amostras de moluscos em conchas devem ser preparadas obedecendo aos seguintes procedimentos: lavar as mãos com água e sabão e, em seguida, com etanol 70%. Com uma escova abrasiva estéril, esfregar as conchas sob água corrente (tratada) removendo todos os resíduos aderidos à casca. Colocar as conchas sobre uma toalha estéril e aguardar que a água AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos escorra e seque naturalmente. Com as mãos limpas e higienizadas com álcool, abrir as conchas com o auxílio de uma faca estéril, recolhendo os organismos e o líquido que escorre do interior das conchas entre a abertura de uma concha e outra. Amostras de ovos em casca devem ser preparadas obedecendo aos seguintes procedimentos para a análise do conteúdo interno; retirar os ovos da geladeira e transferir para uma estufa a 20o.C, por um certo período de tempo. Em seguida passar à estufa de 25o.C, também por um período de tempo e em seguida transferir para a temperatura ambiente, para equilibrar definidamente a temperatura. Esses cuidados visam evitar o acúmulo de condensado na casca fria, que favorece a penetração de bactérias para o interior. Lavar os ovos com água e detergente, garantindo que a água de lavagem se encontre numa temperatura 11o.C acima da temperatura dos ovos, porém não inferior a 32o.C. Drenar o excesso de líquido, mergulhar os ovos em etanol 70% por 10 minutos e flambar. Lavando e desenfetando bem as mãos, segurar os ovos, quebrar a casca e verter o conteúdo a um período inicial de 1 a 2 minutos de homogeneização, antes da adição de diluente e homogeneização definitiva da diluição 10-1. Diluição 10-1: Adicionar à unidade analítica de 25g, 225ml de diluente e homogeneizar, obedecendo as seguintes recomendações: Os diluentes recomendados para a análise da maioria dos alimentos são a água peptonada 0,1%, a água salina peptonada ou tampão fosfato pH 7,2. A duluição inicial recomendada para a maioria doa alimentos sólidos é 1:10. Há casos especiais em que se recomenda a utilização de outros diluentes ou outras diluições iniciais, a maioria deles discutidos em cap[itulos específicos. As diferenças mais freqüentes são: c)Na análise de alguns derivados de leite, o diluente recomendado é a solução de citrato de sódio 2% (queijos, leite em pó de baixa solubilidade, iogurte e outros leites fermentados) ou a água destilada estéril (leite em pó de alta solubilidade, leite condensado, concentrado ou evaporado). d)Na análise de Salmonella a diluição inicial diretamente no caldo de pré-aquecimento. No caso de amostras preparadas pelo método de lavagem ou esfregaço de superfície, o material diluído no caldo de pré-aquecimento pode ser utilizado na realização das demais análises. e)Na análise de moluscos em concha (ostras, mexilhões, mariscos), a primeira diluição deve ser 1:1 e, caso não seja posível pipetar o material, diluir a 1:3. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos f)Na análise de condimentos, pode-se trabalhar com uma unidade analítica de 11 gramas, diluídas em 99ml diluente. g)Na análise de espessantes, pode-se trabalhar com unidade analíticas de 5 a 12,5 gramas, recomendando-se diluição inicial de 1:100, em função da alta viscosidade do material. A homogeneização da unidade analítica com o diluente pode ser feita de diferentes formas, dependendo das características da amostra analisada. h)Alimentos líquidos concentrados, moídos ou em pó: podem ser homogeneizados por simples agitação manual do frasco (invertendo-se 25 vezes em aço de 30 cm) ou em “shaker” rotativo. Amostras de condimentos em casca ou raiz, como canela em casca, por exemplo, devem ser previamente moídas em liquidificador (100 gramas, 30 segundos em baixa rotação). i)Alimentos sólidos em peças: (como cortes de carne, queijos duros, chocolate em barra, etc): podem ser homogeneizados por trituração em liquidificador, com rotação de 8000 a 15000 rpm por 1 a 2 minutos. Dependendo da resistência do alimento, pode ser gerada em quantidade significativa de calor, principalmente se o tempo requerido para a completa trituração da amostra ultrapassas os 2 minutos. Nas situações em que isso seja esperado, recomenda-se que o diluente seja pré-resfriado em banho de gelo, antes do início da homogeneização. j)Alimentos pastosos: (como extrato de tomate, goiabada, purês, queijos mole, sorvetes de massa etc): podem ser homegeneizados por dispersão em “Stomacher” (30 a 60 segundos). Amostras de maionese e outras coberturas para saladas exigem pelo menos 2 minutos, para uma boa homogeneização e, análise de coliformes, E. coli, Salmonella, S. aureus, Listéria e Yersinia devem ser tratadas com uma solução estéril de NaOH 1N na quantidade necessária para neutralizar a acidez. l)Espessantes: Na homogeneização de espessantes por agitação, o diluente não deve ser adicionado ao produto, pois isso dificultará a dispersão. A prática recomendável é pesar a unidade analítica em um pedaço de papel ou de alumínio estéril à agitação. Nesse caso, é recomendável utilizar um agitador magnético, esterilizando-se previamente a barra magnética.Opcionalmente, essas amostras podem ser homogeneizadas em “stomacher” por 2 minutos. m)Pós de baixa solubilidade: Amostras de alimentos em pó com baixa solubilidade, como ovo em pó e leite em pó instantâneo, também são melhor homogeneizadas se a AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos agitação for feita com o auxílio do agitador magnético, adicionando-se o diluente aos poucos, sob constante agitação. n)Alimentos gordurosos: Para homogeneizar alimentos sólidos com alto teor de gordura (>20%) , como toucinho defumado, por exemplo, recomenda-se utilizar o diluente previamente suplementado com 1% (peso/volume) de Tergitol 7 aniônico, Tween 80 ou triton x-10, para facilitar a emulsificação. A homogeneização é conseguida com 1 a 2 minutos em liquidificador, baixa rotação (8000rpm). Essa forma de homogeneização também pode ser utilizada por amostras de manteiga, margarina, gorduras e similares, que alternativamente podem ser homogeneizadas por fusão em banho Maria (40o.C/15 min), adição de diluente pré-aquecido a 40o.C, agitação e preparação das diluições seriadas rapidamente, antes que a suspensão resfrie. O intevalo entre a homogeneização analítica e a preparação das diluições posteriores não deve ultrapassar 3 minutos. o)Diluições seriadas: Para a preparação da segunda diluição (10-2) transferir assepticamente 1 ml da diluição 10-1 para 9 ml de diluente ou 10 ml da 10-1 para 90 ml de diluente. As diluições subseqüentes são obtidas de maneira similar, transferindo-se 1 ou 10 ml da diluição anterior para 9 ou 90 ml de diluente. Ao preparar as diluições seriadas, procurar obedecer as seguintes recomendações: 1. O diluente utilizado na preparação das diluições 10-2 e superiores deve ser o mesmo utilizado na preparação da primeira diluição (10-1). Não necessário, entretanto, suplementar o diluente, nos tubos de diluição, com Tween 80, Tergitol 7 ou triton X-100, para a 2a. e demais diluições de amostras gordurosas. 2. O número de diluições requeridas depende do nível de contaminação esperado. Por exemplo, se a contagem estimada encontra-se por volta de 2.500 a 25.000/g de amostra, as diluições recomendadas para a contagem em placas são a 10-1, 10-2 e 10-3 para se obter placas com contagens entre 25 e 250 colônias. Caso não haja possibilidade de se estimar previamente o nível de contaminação da amostra, então deve-se preparar e inocular um maior número de diluições (10-1 a 10 -7 ).Na transferência de volumes entre as diluições, usar sempre uma pipeta diferente para cada situação. Antes de retirar o volume a ser transferido, agitar vigorosamente o tubo ou frasco, invertendo 25 vezes em arco de 30 cm ou com auxílio de um agitador tipo “vortex”. Na seleção das pipetas para a análise escolher sempre pipetas que tenham capacidade no máximo 10 vezes superior ao AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos volume que vai ser coletado. Por exemplo, para pipetar volume de 1 ml, utilizar pipetas de no máximo 10 ml. A pipeta deve ser completamente preenchida e o volume descarregado a partir da marca superior, mesmo que se vá liberar um volume menor do que a capacidade da pipeta. Deve-se evitar a liberação de volumes a partir da última e penúltima marca inferiores das pipetas. A liberação do volume deve ser feita com a ponta da pipeta encostada na parede interna do tubo ou frasco, de forma que o líquido escorra pela parede. Não se deve flambar pipetas. Caso a ponta venha a tocar qualquer superfície não estéril, como a parte externa do porta-pipetas, a boca das outras pipetas ou as paredes externas do tubo ou frasco de diluição, por exemplo, a pipeta deve ser descartada e substituída por outra. 8- Preparação de amostras de líquidos para análise dd) Amostras líquidas devem ser colocadas em frascos com espaço suficiente para a agitação devem ser misturadas antes da retirada da unidade analítica, inveertendo-se a embalagem 25 vezes, num arco de 30 cm. Se não houver espaço-livre para a agitação da amostra, utilize um segundo frasco, estéril, e misture a massa do produto transferindo a amostra de um frasco para o outro, por 3 vezes. Amostras de bebidas e refrigerantes gaseificados devem ser transferidas para um frasco estéril e, com a tampa ligeiramernte aberta, agitadas em “shaker” até a completa expulsão dos gases. O intervalo entre a mistura da amostra e a retirada da unidade analítica não deve ultrapassar 3 minutos. ee) Antes de abrir as embalagens, limpar a área externa com etanol 70%, para remoção dos contaminantes presentes. ff) Diluição 10-1: Transferir assepticamente uma porção de 1 ml da amostra para 9 ml de diluente, utilizando os mesmos diluentes recomendados anteriormente. Alternativamente pode-se transferir 10 ml de amostra para 90 ml de diluente ou 25 a 50 ml de amostra para 225 a 450 ml de diluente, dependendo do grau de contaminação esperado. Na análise da Salmonella, a unidade analítica recomendada é 25 ml e a primeira diluição (10-1) é feita diretamente no caldo de préenriquecimento. Ao pipetar o volume da amostra para a primeira diluição evite mergulhar a pipeta numa profundidade superior a 2,5 cm. Utilize uma pipeta com capacidade no máximo 10 vezes superior ao volume que vai ser pipetado. gg) Diluições seriadas: Seguir o mesmo procedimento descrito para alimentos sólidos. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos 5- Preparação de amostra para a análise pela técnica de lavagem superficial ou pela técnica de esfregaço de superfície a) No caso de alimentos cuja contaminação é predominantemente superficial, em lugar de se coletar uma unidade analítica da amostra, transferindo-se junto as partes internas da peça, pouco representativas, pode-se coletar diretamente os contaminantes externos, usando-se a técnica da lavagem superficial ou a técnica de esfregaço de superfície. 5.1- Técnica de lavagem superficial a)Aplicação: Carcaças de aves inteiras, cortes de aves, camarões descabeçados, pequenos peixes, cascas de ovos, condimentos em grãos, sementes ou folhas, nozes, amêndoas, amendoins e superfícies de embalagens. b)Procedimento: Transferir toda a amostra ou parte dela (maioria dos alimentos, 50 g, condimentos, 11g) para um frasco ou saco plástico estéril tarado e pesar. Adicionar o volume de diluente requerido para a diluição inicial desejada, na maioria dos casos 1:1, ou seja, 1 ml de diluente por grama de amostra, de forma que cada mililitro do lavado vai corresponder a um grama de amostra. Lavar a amostra agitando vigorosamente o frasco, manualmente por 50 vezes, ou em “shaker”. No caso de sacos, pode-se não só agitar a amostra, como também massagear as peças com as mãos por fora dos sacos, tomando-se os devidos cuidados para que as pontas ou outras protuberâncias não venham a furar a embalagem. Para a seleção dos diluentes e preparação das diluições subseqüentes, sequir as recomendações no item 2.7. Na análise de Salmonella, o diluente utilizado é o próprio caldo pré-enriquecimento. OBSERVAÇÃO: No caso da análise de carcaças inteiras de frangos, a primeira diluição usualmente não é 1:1, sendo mais comum a adição de 300 ml de diluente, independente do peso da carcaça. Neste caso, o peso da amostra representado por cada milimitro de lavado é calculado em função do peso total da carcaça. Se for requerida a análise simultânea de Salmonella, a lavagem das carcaças deve ser feita diretamente com o caldo de pré-enriquecimento e o material obtido também deve ser utilizada para a realização das demais análise. No caso de condimentos em grãos, sementes e folhas, ou no caso de nozes e amêndoas sem casca, a diluição usual é 1:10, em lugar de 1:1 e a lavagem é mais eficiente se for utilizado o auxílio do “shaker” por 5 minutos (10 minuitos para nozes e amêndoas com película). AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos c)Cálculo dos resultados: os resultados devem ser expressos em unidade formadores de colônias (UFC)/grama, se a contagem for feita em placas, ou em número mais provável. Inicialmente, deve-se calcular o NMP ou UFC por mililitro de água de lavagem, com a concentração de microrganismos inicial, recolhida da amostra. Como se fosse uma amostra sem diluição (10o.). Em sequida, deve-se converter o NMP ou UFC obtido por mililitro de água de lavagem em NMP ou UFC por grama de amostra, em função da diluição inicial utilizada na lavagem (peso de amostra: volume de diluente). Se a diluição for 1:1, cada ml de lavado corresponderá a 1 g de amostra e o valor do NMP ou UFC/g será iqual ao valor obtido por ml. Se a diluição dor diferente de 1:1, deve-se primeiro calcular a quantos gramas de amostra corresponde 1 ml de lavado. Por exemplo, se uma carcaça de 1,5 kg for lavada com 300ml de diluente, cada ml de lavado corresponderá a 5 g de amostra. Neste caso, o NMP ou UFC/g de amostra será iqual ao NMP ou UFC/ml de lavado, dividido por cinco. 5.2- Técnica de esfregaço de superfície a)Aplicação: Peixes inteiros, carcaças e cortes de bovinos, suínos e aves superfícies de equipamentos, mesas, utensílios e embalagens. b)Procedimento: Usando o molde estéril delimitar a área a ser amostrada. Aplicar um “swab” com pressão, numa inclinação aproximada de 45o, descrevendo primeiros movimentos da esquerda para a direita e depois de cima para baixo. Deve-se rodar continuamente a “swab”, para que toda a superfície do algodão entre em contato com a amostra. No exame de superfícies secas, recomenda-se umedecer o “swab” no diluente antes da utilização, comprimindo-o contra as paredes do frasco de diluente, para remover o excesso de líquido. O “swab” não deve ser segurado próximo do algodão e a parte manuseado da haste deve se quebrada na borda interna do tubo de diluente, antes de se mergulhar o material amostrado. c)Esfregaço de meias carcaças de bovinos e suínos: Deve-se selecionar cinco pontos em partes distintas da carcaça, sendo estes demarcados com moldes estéreis de 10 cm2 (um molde para cada ponto) e aplicar o “swab” em cada um dos pontos. Colocar os 5 “swabs” em um mesmo frasco, com 25 ml de diluente, agitar em “vortex” (2 minutos), ou manualmente (invertendo-se 25 vezes em arco de 30 cm) e proceder às análises pertinentes. Cada mililitro de diluente corresponderá a 2 cm de superfície e os resultados AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos são expressos por cm de amostra. Na análise de salmonella, o diluente utilizado é o próprio caldo de pré-enriquecimento. d)Cálculo dos resultados: Os resultados devem ser expressos em NMP ou UFC por cm de amostra. Inicilamente deve-se calcular o NMP ou UFC por mililitro de dimuente onde foi suspenso o material coletado com o “swabs”. Considerar essa suspensão como se fosse uma amostra de diluição (10o). Em sequida, deve se converter o NMP ou UFC/ml de suspensão de NMP ou UFC/cm2 de amostra. Para tanto, calcular a quantos cm coresponde cada ml de suspensão corresponde a 2 cm2 de amostra, porém, essa relação pode ser alterada a critério do analista, dependendo do tipo de amostra e objetivo da amostragem. É recomendável trabalhar sempre com volumes de diluente múltiplos das áreas amostradas, para facilitar os cálculos. No caso das meias carcaças de bovinos, o NMP ou UFC/cm2 será igual ao valor obtido por ml de suspensão, dividido por dois. Numa outra situação, em que um esfregaço de 100 cm2 de área fosse suspendido em 10 ml de diluente, por exemplo, em que um esfregaço de 100 cm2 de área fosse suspendido em 10 ml de diluente, por exemplo, cada ml de suspensão corresponderá a 10 cm2 de área e o NMP ou UFC/cm2 seria iqual ao valor obtido por ml de suspensão, dividido por dez. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos 6- CONTAGEM TOTAL DE MICRORGANISMOS AERÓBIOS MESÓFILOS/PSICROTRÓFICOS E DE FUNGOS E LEVEDURAS EM PLACAS. Objetivo: Uniformizar os procedimentos de preparação de material de laboratório para análises microbiológicas. Introdução O método de contagem de microrganismos em placas é o método geral, que pode ser utilizado tanto para contagem de grandes grupos microbianos, como os aeróbios mesófilos, os aeróbios, psicrófilos, os fungos e leveduras e os clostrídios sulfito redutores, dentre outros, como também com a contagem de gêneros e espécies em particular, como Staphylococcus aureus, Bacillus cereus e Clostridium perfringens, por exemplo. Essa versatilidade é decorrente do princípio do método, que se baseia na premissa de que cada célula microbiana presente em uma amostra irá formar, quando fixada em um meio de cultura sólido adequado, uma colônia visível e isolada. Variando o tipo (meio de enriquecimento, meio seletivo, meio seletivo-diferencial) e as condições de incubação (temperatura a atmosfera), é possível selecionar o grupo, gênero e espécie que se deseja contar. Com as células microbianas muitas vezes ocorrem em agrupamentos (pares, tétrades, cachos, cadeias etc), não é possível estabecer uma relação direta entre o número de colônias e o número de células. A relação correta é feita entre o número de colônias e o número de “unidades formaduras de colônias” (UFC), que podem ser tanto células individuais como agrupamentos característicos de certos microrganismos. Procedimentos Contagem pelo metodo de plaqueamento em profundidade a)Preparação das amostras e diluições seriadas: Seguir os procedimentos descritos no item de Recepção e preparação das amostras para a análise. b)Inoculação: selecionar três diluições adequadas da amostra e inocular 1 ml de cada diluição em placas de Petri separadas, estéreis e vazias, abrindo apenas o suficiente para inserir a pipeta, próximo ao bico de Bunsen. Para obter bons resultados, deve-se observar os seguintes cuidados: 1. Depositar o inóculo fora do centro da placa, pois isso facilitará a posterior mistura com meio de cultura, utilizar pipetas de no máximo 10 ml. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos 2. Selecionar as diluições em função do nível de contaminação, estimado da amostra, deforma a obter placas com 25 a 250 colônias. Se o nível de inoculo esperado encontra-se na faixa de 2.500 a 25.000 UFC/g ou ml, por exemplo, as diluições recomendadas são 101 , 10-2 e 10-3. Se a contaminação esperada estiver acima dessa faixa, deve-se inocular diluições mais altas. Caso não seja possível estimar previamente o nível de contaminação da amostra, então se recomenda inocular mais do que três diluições, partindo da diluição inicial. Na análise de espessantes (gomas, pectinas, carboximetilcelulose etc), a unidade analítica varia de 5 a 12,5 g e a diluição inicial deve ser 1:100, em função a viscosidade do material. Se as contagens esperadas são baixas, deve-se inocular 10 ml da diluição 10-2, distribuídos em 5 placas (2 ml/placa). Na análise de condimentos, particularmente cravo, canela, mostarda moída, alho e cebola em pó, a presença de compostos antimicrobianos naturais na amostra pode resultar em contagens errôneas nas primetras diluições. Para prevenir este problema, pode ser necessário incluir diluições, plaquear 10 ml da 10-2, distribuídos em 5 placas. Embora não seja imprescindível, para aumentar a precisão das contagens recomenda-se inocular duas ou mais placas por diluição (duplicata ou triplicata) e não utilizar pipetas com capacidade maior do que 2 ml. c)Adição do meio de cultura: verter nas placas inoculadas, 15 a 20 ml de Agar padrão para Contagem (PCA), previamente fundido e resfriado a 45o.C. Misturar o inóculo com o meio de cultura movimentando suavemente as placas, numa superfície plana, em movimentos na forma de oito ou em movimentos circulares, 8 a 10 vezes no sentido horário e oito a dez vezes no sentido anti-horário. A forma de movimentar as placas para a mistura do inoculo (em oito ou em movimentos circulares) deve ser mantida pela analista durante toda a análise, não se devendo alternar hora uma prática, hora outra. Para conseguir bons resultados, é necessário observar os seguintes cuidados: 1.Depois de resfriar o meio de cultura em água corrente, ou retira-lo do banho a 45o. C, secar o frasco, para evitar respingos de água nas placas, no momento do plaqueamento. Evitar agitação com movimentos bruscos, para que não haja formação de bolhas no meio. 2.A mistura do meio de cultura com o inoculo deve ser feita imediatamente após a adição do meio, para não haver risco de solidificação do agar. A movimentação das placas deve ser feita cuidadosamente, para evitar respingos de meio nas AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos bordas ou nas tampas das placas. Para facilitar esta etapa do trabalho, utilizar preferencialmente placas altas (20 X 100mm) no plaqueamento em profundidade. 3. Para prevenir a eventual ocorrência de colônias superficiais espalhadas, podese recobrir a superfície do meio, após a solidificação, com uma sobrecamada fina do mesmo meio. 4. O tempo decorrido entre a preparação da primeira diluição da amostra e a preparação de última placa não deve ultrapassar 20 minutos, para evitar o ressecamento e aderência do inoculo no vidro da placas. d)Incubação: Aguardar a completa solidificação do meio de cultura, distribuindo as placas numa superfície plana. Inverter as placas e incubara 35o.C por 48 horas. No caso de produtos vegetais fermentados ou acidificados não comercialmente estéreis, recomenda-se incubar a 32o.C/3 dias, cobrindo a superfície das placas com sobrecamada do mesmo meio. e)Contagem das colônias e cálculos dos resultados: (consultar o anexo I, com exemplos de cálculos em diferentes situações). Selecionar as placas com 25 a 250 colônias e contar as colônias com o auxílio de uma lupa, em um contador de colônias. Calcular o número de colônias pelo inverso da diluição inoculada (Exemplo 1 ). UFC / g ou mL n o Colônias diluição Caso tenha sido utilizada mais de uma placa por diluição (duplicata ou triplicata), considerar como número de colônias a média aritmética da contagem obtida em cada uma das placas duplicata ou triplicata (exemplo 2). Usar notação exponencial e apenas uma casa decimal depois da vírgula, na apresentação dos resultados. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Tabela 1– Exemplos para o cálculo do número de UFC/g ou ml na contagem em placas. Exemplo Nplacas/ diluição 1 1 2 2 10-1 10-2 10-3 Contagem (UFC/g ou mL INC *230 21 230 2 ,3 x10 4 10 2 INC *230 21 INC *230 23 230 2 ,3 x10 4 10 2 3 1 INC INC *370 370 3,7 x10 5 est 10 3 4 1 INC INC *8/cm 2 8 x 65 5, 2 x10 5 est 3 10 5 1 INC INC *21/cm2 21 x 65 1, 4 x10 6 3 10 6 1 INC INC >*100/ 2 cm 7 1 *13 1 0 8 1 0 0 0 9 2 INC INC *237 INC INC *263 *27 3 0 *27 2 0 INC *243 *34 INC *228 *28 INC *240 *26 INC *228 *28 INC *240 *23 INC *225 *21 INC *260 *40 INC *140 32 10 2 11 1 12 2 13 2 14 2 15 1 ¿ 6500 ou 10 − 3 6,5 x 10 6 est 13 1 , 3 x 10 2 ( est ) 10 1 ¿1 =ou 10 − 1 10 est 237 2631 =2,5 x 105 1x10 − 3 27 21 2 , 4 x10 2 1 2 x10 243 34 3 2 10 10 2 ,9 x10 4 2 228 240 28 26 2 x10 2 2 x10 2 2,5 x10 4 2 228 240 28 23 2 x10 2 2 x10 3 2, 4 x10 4 2 225 260 21 40 2 x10 2 2 x10 3 2,7 x10 4 2 140 1, 4 x10 4 2 10 AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos 16 2 INC *138 42 INC *162 30 138 162 1,5 x10 4 2 x10 2 *Contagens efetivamente utilizadas no cálculo dos resultados f)Contagem de colônias e cálculo dos resultados em situações não usuais 1.Todas as placas apresentam mais de 250 colônias: Nestes casos, nunca apresente o resultado como “INCONTÁVEL”, pois há três alternativas para estimar o número de UFC/g ou ml. Se for possível contar todas as colônias da placa, deve-se contar e calcular o núnero de UFC a partir da contagem obtida (Exemplo 3). Se não for possível contar todas as colônias de placa, mas o número de colônias/cm estiver abaixo de 10, contar as colônias em 12 quadrados em 1 cm2, 6 quadrados consecutivos na horizontal e 6 quadrados consecutivos na vertical, utilizando os quadrados demarcados no contador de colônias (Exemplo 4). Calcular o número médio de colônias/cm2 e, a partir da média/cm2, determinar o número total de colônias por placa, multiplicando a média pela área total da placa (65 cm2, no caso das placas de diâmetro externo 100 mm). Utilizar este número total de colônias para calcular o número de UFC. Se o número de colônias/cm for maior do que 10, contar as colônias em quatro quadrados representativos da distribuição das colônias nas placas e calcular o número de UFC da mesma forma utilizada no caso de 12 quadrados (Exemplo 5). Se o número de colônias/cm2 for maior do que 100, apresentar como maior que 6.500/diluição (Exemplo 6). Em todos esses casos, o resultado deve ser apresentado como contagem estimada. 2.Nenhuma placa atingiu 25 colônias: Contar as colônias com número mais próximo de 25, calcular o número de UFC (Exemplo 7) e aparesentar o resultado como contagem estimada. 3.Nenhuma placa com crescimento: Apresentar o resultado como menor do que 1/diluição, valor estimado (Exemplo 8). 4.Placas em duplicata, uma com 25-250 colônias e uotra com mais de 250 ou menos de 25: Considerar o número de colônias de ambas as placas, utilizando a média para calcular o número de UFC (Exemplos 9 e 10). 5.Duas diluições consecutivas com 25-250 colônias: calcular o número de UFC de cada diluição e comparar os resultados. Se um dos resultados for maior do que o dobro do outro, considere apenas o menor (Exemplo 11, 12 13 e 14). 6.Placas com espalhamento: Há dois tipos distintos de espalhamentos: espalhamentos resultantes da desintegração de agrupamentos de células, durante a mistura do inoculo AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos com o meio, levando à formação de filmes de umidade na superfície do meio ou entre o meio e o fundo da placa. A distinção entre os dois tipos é facilmente visualizada, porque nos espalhamentos do primeiro tipo sempre se pode observar crescimento de colônias individuais. As placas com espalhamento, poderão ser contadas nas seguintes condições: se nenhuma das zonas de espalhamento individuais tiver tamanho superior a 25% da área da placa e, ainda, se a área total coberta por zonas de espalhamento não ultrapassar 50% da placa. Para contar placas com zonas de espalhamento do primeiro tipo, cada zona deve ser contada como uma única UFC. Não conte as colônias individualmente dentro dessas zonas. Para contar placas com zonas de espalhamento de dois tipos, selecionar uma região da placa, livre de espalhamento e contar as colônias em diversos quadrados de 1 cm2. Calcular a média de colônias/cm2, multiplicar pela área total da placa (65 cm2 no caso de placas com diâmetro externo de 100 mm) e utilizar este valor estimado para calcular o número de UFC. Apresentar o resultado como contagem estimada. 7.Placas em que o crescimento é proporcionalmente maior nas maiores diluições: Estas situações são uma indicação da possível presença de substâncias inibidoras na amostra. Esta conclusão, entretanto, depende da confirmação e, a menos que a confirmação seja feita, o resultado deve ser apresentado como acidente de laboratório, caso não seja possível repetir a análise. Pode ser também decorrente da contaminação acidental da amostra durante o planejamento. Contagem pelo método de gotejamento em superfície 1.Preparação das amostras e diluições seriadas: Seguir os procedimentos descritos no item de Recepção e preparação das amostras para a análise. Para a contagem de bolores e leveduras em alimentos de umidade intermediária, recomenda-se que, antes da homogeneização, a amostra seja mantida de molho no diluente, por um certo período de tempo, para amolecer o produto e facilitar a liberação dos microrganismos presentes. 2.Preparação das placas: para o plaqueamento em superfícies, as placas devem ser previamente preparadas, com 15 a 20 ml do meio adequado ao grupo de microrganismos que se objetiva contar. Para contagem total de aeróbios mesófilos ou psicrófilos, usar o Ágar Padrão para Contagem (PCA). Para a contagem de fungos e leveduras, pode-se usar o PCA suplementado com 100mg/l de cloranfenicol. O Agar dicloran Rosa de Bengala Cloranfenicol (DRBC), o Agar Batata Dextrose Acidificado (PDA acidificado) ou o Agar Batata Dextrose com antibióticos. O DRBC é considerado a melhor opção para a AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos contagem de fungos, leveduras, seguido do PCA-cloranfenicol. Antes da utilização, a superfície do meio deve ser secada, o que pode ser feito em estufa (50o..C/2h ou 35o.C /1 noite, tampas fechadas) ou em câmara de fluxo laminar (0,5 a 1 hora, com tampas parcialmente abertas ). 3.Inoculação: Selecionar três diluições adequadas da amostra. Inocular 0,1 ml de cada diluição na superfície das placas previamente preparadas, uma ou mais placas para cada diluição. Usando uma alça de Drigalski, espalhar o inóculo por toda a superfície do meio, até que todo o excesso de líquido seja absorvido. Observar os seguintes cuidados para se obter bons resultados: 3.1.Usar pipetas de no máximo 1 ml para a transferência de inoculo de 0,1 ml. Não assoprar a pipeta nem mudar a ponta de posição, para liberar a última gota. 3.2.Fazer o espalhamento da placa de maior para a placa de menor diluição, flambando a alça de Drigalski com etanol 70%, entre uma placa e outra. Resfriar a alça na parte interna da tampa da placa antes de coloca-la em contato com o inoculo. 3.3.Como o volume do inoculo utilizado no planejamento em superfície é 10 vezes menor do que o usado no plaqueamento em profundidade, o limite de detecção do método passa para 100UFC/g, para amostras sólidas, ou 10 UFC/ml, no caso de amostras líquidas. Caso o nível de contaminação esperado da amostra esteja abaixo dessa faixa, deve-se inocular um volume maior da primeira diluição, distribuindo esse volume por várias placas. A distribuição mais comumente utilizada é: três placas com 0,3 ml e uma placa com 0,1 ml. No espalhamento das placas com 0,3 ml, o tempo requerido para a absorção do líquido é maior, exigindo cuidados para que não permaneçam filmes de umidade na superfície, com a conseqüente formação de zonas de espalhamento. 4.Incubação: aguardar que as placas sequem (no mínimo 15 minutos inverter e incubar): 4.1.Contagem total de aeróbios mesófilos; 35o.C/48 h (32o.C no caso de derivados de leite), placas invertidas. 4.2.Contagem total de aeróbios psicrotróficos: 7o.C/10 dias ou 17o.C/16 h seguidas de 7/3 dias, placas invertidas. 4.3.Contagem de fungos e leveduras: 25o./5 dias, placas não invertidas.Observar as placas com três dias de incubação e, caso haja crescimento de bolores com AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos colônias espalhadas, efetuar a contagem com três dias, para prevenir a perda das placas por espalhamento total dessas colônias. Caso não se observe risco de espalhamento, reincubar as placas e contar com cinco de incubação. 4.6.OBSERVAÇÃO: O tempo/temperatura de referência para a contagem total de aeróbios psicrotróficos é 7o.C/10 dias, porém há várias outras condições de incubação que podem ser utilizadas em situações particulares: Plaqueamento em superfície: 7o. C/1-8 dias Análise de leite: 18o.C/45 h Análise de carne: 20o.C/3 dias 25ºC/24 horas 5.Contagem das colônias e cálculo dos resultados: seguir as mesmas orientações descritas para plaqueamento em profundidade, porém, multiplicar a resultado por 10 (dez), para levar em conta o volume dez vezes menor inoculado no plaqueamento em superfície. No caso de fungos e leveduras, recomenda-se contar placas com 10 a 150 colônias, em lugar de 25 a 250. UFC / g ou mL n o Colônias x10 diluição Contagem pelo método de plaqueamento em gotas 1. Preparação das amostras e diluições seriadas: Seguir os procedimentos descritos no item de Recepção e preparação das amostras para a análise. 2.Preparação das placas: Seguir o mesmo procedimento descrito para o plaqueamento em superfície, item 3.2.2, porém, garantir uma secagem mais rigorosa da superfície das placas, mantendo 24 horas a 39-45o.C e, antes de usar, 0,5 a 1 hora com as tampas meio abertas na câmara de fluxo laminar. 3.Inoculação: Dividir a placa em 9 setores, marcando o fundo com caneta vidrográfica (três linhas horizontais e três linhas verticais). Preparar previamente três soluções adequadas da amostra e, utilizando pipetas graduadas de 0,1 ml, inocular três gotas de 0,01 ml de cada diluição, em três quadrados adjacentes da placa (triplicata), com cuidado para que as gotas não escorram para fora dos respectivos quadrados. Não espalhar as gotas. Mantendo as placas numa superfície plana, aguardar que o líquido seja absorvido pelo meio de cultura, o que requer aproximadamente 30 minutos, se a superfície das placas estiver bem seca. Observar os seguintes cuidados, para se obter melhores resultados: AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos 3.1.Para a transferência das gotas, as placas devem ser colocadas numa superfície bem plana e qualquer movimentação deve ser feita com o máximo cuidado, até a completa absorção do meio, para evitar que as gotas escorram para os quadrados vizinhos. 3.2.Liberar o volume das gotas sempre a partir das 7 marcas superiores das pipetas de 0,1 ml, evitando as 3 últimas marcas inferiores, pois nessa região há maior erro na medida dos volumes. Antes de coletar o volume de cada diluição, para a inoculação nas placas, não esquecer de agitar vigorosamente os tubos de diluição, invertendo 25 vezes em arco de 30 cm, ou com o auxílio de um agitador tipo “vortex”. Ao selecionar as diluições a serem inoculadas, considerar que o plaqueamento em gotas não se aplica a amostras com nível de contaminação abaixo de 1000/g ou ml. A primeira razão desta limitação é o pequeno volume inoculado e a segunda é a capacidade de pipeta, que não permite a transferência de líquidos viscosos ou com sólidos em suspensão, comum nas duas primeiras diluições de alimentos sólidos. 4.Incubação: Aguardar a completa absorção do líquido das gotas pelo meio de cultura e incubar nas mesmas condições recomendadas para o plaqueamento em superfície. 5.Contagem das colônias e cálculo dos resultados: Contar as colônias das gotas com no máximo 30 colônias. Para calcular o número de UFC/g ou ml, tirar a média do número de colônias nas três gotas de diluição inoculada, multiplicar pelo inverso da diluição e em seguida por 100, para considerar o volume inoculado. UFC / g ou mL n o Colônias x100 diluição 7- Contagem De Coliformes Totais, Coliformes Fecais e E. coli. OBJETIVO: Familiarizar com a técnica de contagem de coliformes totais coliformes fecais e E. coli Procedimentos Análise de alimentos em geral (ABNT, 1991, VANDERZANT, SPLITTOESSER eds., 1992) a)Preparação das amostras e diluições seriadas: Seguir os procedimentos descritos no item de Recepção e preparação das amostras para a análise. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos b)Inoculação (teste Presuntivo): Selecionar três diluições adequadas da amostra e, com uma pipeta de, no máximo, 10 mL, inocular uma série de três tubos de Caldo Lauril Sulfato triptose (LST) por diluição, adicionando 1 mL da diluição por tubo com 10 ml de LST. OBSERVAÇÕES: A.Selecionar as diluições em função da contagem estimada de coliformes na amostra examinada. Por exemplo, para amostras com contagens estimadas na faixa de 3 a 1.000/g ou ml, as diluições recomendadas são a 10 -1 , 10-2 e 10-3. Havendo suspeita de contagens acima desa faixa, deve-se inocular diluições maiores. Ao contrário, havendo expectativa de contagens reduzidas, deve-se inocular 3 porções de 10 ml da primeira diluição em 3 tubos com 10 ml de LST dupla concentração e 3 porções de 1 ml da diluição inicial e da diluição subseqüente e tubos de LST concentração simples. B.Na análise de espessantes (gotas, pectinas etc), a diluição inicial deve ser 1:100 ( unidade analítica de 5 a 12,5 g), em função da viscosidade do material. Se as contagens esperadas são baixas, deve-se inocubar 10 ml da diluição 10-2 em 3 tubos com 10 ml de LST em concentração dupla. C.Na análise de condimentos, principalmente cravo, canela, mostarda moída e alho e cebola em pó, a presença de compostos antimicrobianos naturais na amostra pode resultar em contagens errôneas nas primeiras diluições. Para prevenir esse problema, pode ser necessário inocular diluições mais altas, a partir da 10-2, e no caso de contagens baixas transferir 10-1 e 0,1 mL da 10-2. D.Na análise de leite e produtos lácteos, o teste presuntivo em caldo LST é suprimido, sendo a inoculação feita diretamente numa série de 3 tubos de caldo Verde Brilhante (VB), incubados a 32o.C/24-48 h. A ocorrência de crescimento com produção de gás, após 24 ou 48 horas de incubação, é considerada confirmativa da presença de coliformes totais e o Número Mais Provável (NMP) /g ou ml é determinado em uma tabelade NMP adequada às diluições inoculadas. A conformação de coliformes fecais deve ser feita dos tubos de VB com crescimento e produção de gás. E.No exame de amostras de ostras, mexilhões e mariscos (moluscos bivalves), recomenda-se utilizar uma série de 5 tubos. Na análise de maionese e outras AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos coberturas para saladas, recomenda-se neutralizar a acidez da amostra com NaOH 1 N estéril, depois de homogeneização e antes da inoculação nos tubos de LST. F.Se se pretende proceder à contagem de E. coli pelo método de LST-MUG, deve-se utilizar o caldo LST suplementado com 50 mg/L de 4-metilumbeliferilbeta-D-glucoronídeo (MUG), distribuído em tubos não fluorescentes, previamente selecionados. A presença do MUG não interfere na seqüência normal da análise para contagem de coliformes totais e fecais. C. Inocubação: Incubar os tubos de LST a 35o.C por 24 horas e observar se há crescimento com produção de gás. Em caso positivo (crescimento e produção de gás), passar aos itens subseqüentes. Em caso negativo (crescimento e/ou produção de gás), reincubar até completar 48 horas e repetir a leitura, passando para os itens subseqüentes em caso de crescimento com produção de gás. D. Contagem de coliformes totais: tomar todos os tobos de LST (ou LST-MUG) com produção de gás e transferir uma alçada bem carregada de cada cultura para tubos de caldo Verde Brilhante Bile (VB). Incubar a 35o.C por 24-48 horas e observar se há crescimento com produção de gás, confirmativo da presença de coliformes totais e determinar o Número Mais provável (NMP)/g ou ml em uma tabela de NMP apropriada ás diluições inoculadas. E. Contagem de coliformes fecais: tomar os tubos de LST (ou LST-MUG) com produção de gás e transferir uma laçada bem carregada de cada cultura para tubos de caldo E. coli (EC). Incubar em banho-maria a 45,5o.C (maioria dos alimentos) ou 44,5o.C (água, moluscos bivalentes, peixes e derivados de peixes) por 24 horas e observar se há crescimento com produção de gás. Anotar o número de tubos de EC com produção de gás, confirmativo da presença de coliformes fecais e determinar o NMP/g ou ml em uma tabela de NMP adequada às diluições inoculadas. Para a incubação a 45,5o.C, devem ser utilizados banhos com variação de temperatura não superior a 0,1o.C. Na indisponibilidade de banhos nessa faixa de variação é preferível que a incubação seja feita a 44,5o.C, para prevenir ocorrência de falsos resultados negativos. OBSERVAÇÕES: 1.A incubação dos tubos de EC deve ser sempre acompanhada de um tubo inoculado com a cepa padrão positiva (E. coli) e um tubo inoculado com a cepa padrão negativa AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos (Enterobacter aerogenes ). Todos os tubos devem permanecer mergulhados na água, até uma altura superior à superfície do meio de cultura. 2.Pretende-se proceder à confirmação e contagem de E. coli pelo método tradicional, deve-se reincubar os tubos de EC, negativos para crescimento e/ou produção de gás, por 24 horas adicionais, submetendo à conformação tanto os tubos positivos em 24 horas como em 48 horas. 3.Contagem de E. coli (método tradicional): de cada tubo de EC com produção de gás em 24 horas ou 48 horas, estriar uma alçada da cultura em placas de Agar Eosina Azul de Metileno (BEM). Incubar as placas a 35o.C por 24 horas e observar se há desenvolvimento de colônias típicas de E. coli (nucleadas com centro preto, com ou sem brilho metálico). Havendo colônias típicas, transferir duas colônias bem isoladas de cada placa, para tubos de Agar Padrão para Contagem (PCA) inclinados a incubar os tubos a 35o.C por 24 horas. A partir das culturas puras em PCA, fazer coloração de Gram e inocular os meios teste abaixo, para realização de provas bioquímicas de indol, VM, VP e citrato (IMVC). OBSERVAÇÃO: Todos os meios podem ser inoculados a partir de uma única alçada de cultura, porém, o caldo Citrato de Koser (ou o Ágar Citrato de Simmons) deve ser inoculado em primeiro lugar, para evitar a introdução de compostos e carbono originários dos demais meios-teste. 4.Caldo citrato de Koser (teste de citrato): Inocular uma alçada com inoculo leve da cultura, incubar a 35o.C/72 a 96 horas e observar se há crescimento (teste positivo) ou não (teste negativo). As cepas de E. coli são citrato positivas. Alternativamente, pode-se utilizar o Agar Citrato de Simmons para o teste de citrato. Transferir um inóculo leve da cultura para a rampa dos tubos de Agar Citrato de Simmons e incubar a 35o.C/48 horas. O crescimento com viragem alcalina, alterando a cor do meio de verde para o azul, é indicativo de teste positivo. O não crescimento e a não alteração da cor do meio indicam teste negativo. 5.Caldo triptona 1% (teste de indol): Inocular uma alçada com inoculo leve da cultura e incubar a 35o.C/24 horas. Adicionar 5 gotas de reagente de Kovacs a cada 4 ml de cultura e agitar levemente. Observar se há desenvolvimento de um anel vermelho-violeta na superfície do meio da cultura (teste positivo) ou se o anel permaneceu na cor amarela do reagente (teste negativo). As cepas de E. coli podemser indol positivas ou negativas. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos 6.Caldo VM-VP (teste de vermelho de metila e Voges-Proskauer): Inocular uma alçada com inoculo leve da cultura e incubar a 35o.C/48 horas. Para teste de VP, transferir assepticamente 1 ml da cultura para um tubo de ensaio, adicionar 0,6ml de soluçãode naftol 5% e agitar. Adicionar em seguida 0,2 ml de solução de KOH 40%, agitar e adicionar uma pitada leve de cristais de creatina, para acelerar a reação. Deixar descansar e observar periodicamente, por ate 1 hora, o desenvolvimetno de uma cor vermelha ou rósea no meio de cultura (teste positivo). A permanência do meio na cor do reagente (amarela ou ligeiramente escerdeada) indica teste negativo. As cepas de E. coli são VP negativas. Reincubar a cultura remanescente no caldo VM-VP por 48 horas adicionais e realizar o teste de VM com 96 horas de incubação. Para a realização do teste, adicionar a cada 2,5 ml da cultura, 5 gotas da solução de vermelho de metila, observando imediatamente se o meio adquiri uma coloração vermelha (teste positivo) ou amarela (teste negativo). As cepas de E. coli são VM positivas. Considerar com E. coli todas as culturas com as seguintes características: bastonetes gram negativos, indol (+) ou (-), VM (+) e citrato (-). Anotar quantos tubos de caldo EC, estriados em BEM, foram conformados como E. coli e determinar o NMP/g ou ml em uma Tabela de NMP adequada às diluições inoculadas (Apêndice 2). 7.Contagem de E. coli (método LST-MUG): Tomar todos os tubos de LST-MUG com crescimento em 24 ou 48 horas, com ou sem produção de gás e observar sob lâmpada ultravioleta (3 a 6 w), ondas longas (365 nm), numa cabine escura. Considerar como positivo todos os tubos que apresentarem fluorescência azul, confirmativa da presença de E. coli. Anotar o número de tubos positivos e determinar o NMP em uma tabela adequada às diluições utilizadas (Apêndice 2). AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos OBSERVAÇÕES: a.O 4-metilumbeliferil-D-glucoronídeo (MUG) é um composto não fluorescente, utilizado como substrato para indicar a presença da enzima B-glucoronidase. Essa enzima é caracteristicamente produzida por E. coli (96 das cepas, incuindo cepas anaerogênicas), mas não pelos seus acompanhantes habituais na análise de água e alimentos (Enterobacteriaceae), exceto Shigella (44%) e Salmonella (29%). Quando o MUG é degradado beta-glucoronidase, o produto resultante (4-umbeliferona) é fluorescente sob luz UV. O teste é capaz de detectar 83 a 95% dos tubos positivos, se a incubação for feita por 24 horas e 96 a 100% dos tubos, se a incubação proplongar-se por 48 horas, mesmo que haja crescimento em 24 horas. b.Os tecidos das ostras, mexilhões e mariscos apresentam atividade natural de B- glucoronidase, que pode provocar falsos resultados positivos nos tubos de LST-MUG. No caso desses alimentos, deve-se tomar todos os tubos de LST com crescimento em 24 horas ou 48 horas e transferir uma alçada da cultura para tubos de caldo EC-MUG (caldo EC suplementado com 50mg/l de MUG). Incubar todos os tubos de EC-MUG a 44,5 C por 24 horas e observar fluorescencência sob luz UV. Considerar como E. coli positivos todos os tubos com fluorescência azulada. c.Alguns vidros utilizados na manufatura de tubos de ensaio podem apresentar uma fluorescência natural sob luz UV. Por essa razão, deve-se verificar a ausência de fluorescência em todos os tubos destinados a testes com MUG. Análise de água (AMERICAN PUBLIC HEALTH OF WATER AND WASTE WATER, 1985) A.Preparação da amostra: Misturar bem o conteúdo da amostra, invertendo o frasco 25 vezes, em arco de 30 cm. B.Inoculação: Limpar a área externa do frasco com etanol 70%, abrir assepticamente e transferir 10 porções de 10 ml da amostra para tubos com 10 ml de caldo Lauril Sulfato triptose (LST), em concentração dupla. Opcionalmente, pode-se trabalhar com 5 porções de 10 ml de amostra. *OBSERVAÇÃO: Se se pretende proceder à contagem de E. coli pelo método de LST-MUG, deve-se utilizar o caldo LST suplementado com 50 mg/L de 4-metilumbeliferil-beta-D-glucuronídeo (MUG). C.Incubação: Incubar os tubos de LST ou LST-MUG a 35o.C por 24 horas e observar se há crescimento com produção de gás. Em caso positivo (crescimento e produção de gás), AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos passa por itens subseqüentes. Em caso negativo (crescimento e/ou produção de gás), reincubar até completar 48 horas e repetir a leitura, passando aos itens subseqüentes com todos os tubos de LST que positivares em 48 horas. D.Contagem de coliformes totais, coliformes fecais e E. coli: Seguir o mesmo procedimento descrito para alimentos em geral, porém, atenção: a apresentação do resultado é feita em termos de NMP/100 ml, determinado em uma tabela de NMP adequada à inoculação de 5 ou 10 porções de 10ml (Apêndice 2). *OBSERVAÇÃO: Na análise de amostras de água destinada ao consumo alimentar, para verificação da conformidade com padrões legais de posibilidade, o procedimento recomendado é o descrito anteriormente. No caso de amostras destinadas à verificação da conformidade com padrões legais de potabilidade, a análise pode ser efetuada seguindose o procedimento descrito para alimentos em geral. Neste caso, os diluentes recomendados para a preparação de diluições seriadas da amostra são a água peptonada 0,1 ou o tampão fosfato pH 7,2, suplementado com MgCl2 . Análise de refrigerantes/ refrescos/ sucos/ néctares e xaropes A.Considerar a portaria no 410/74 do Ministério da Agricultura; PADRÕES MICROBIOLÓGICOS – REGULAMENTO GERAL DE BEBIDAS. DOU 08/10/74. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS EVANGELISTA, J. Tecnologia de Alimentos. 2º edição. Livraria Atheneu Editora. São Paulo, 1989, 652 p. FRANCO, B. D. G. M.; LANDGRAF, M. Microbiologia dos Alimentos. Ed. Atheneu, São Paulo, 1996, 182 p. GORGAUD, L. Microbiologia prática. Editora Edgard Blucher Ltda, São Paulo, 1975. SILVA, N.; JUNQUEIRA, V. C. A.; SILVEIRA, N. F. A. Manual de métodos de análise microbiológica de alimentos. Livraria Varela Ltda, São Paulo, 1997, 295 p. AGROINDÚSTRIA – Microbiologia e Procedimentos de Análise Microbiológica de Alimentos Hino Nacional Hino do Estado do Ceará Ouviram do Ipiranga as margens plácidas De um povo heróico o brado retumbante, E o sol da liberdade, em raios fúlgidos, Brilhou no céu da pátria nesse instante. Poesia de Thomaz Lopes Música de Alberto Nepomuceno Terra do sol, do amor, terra da luz! Soa o clarim que tua glória conta! Terra, o teu nome a fama aos céus remonta Em clarão que seduz! Nome que brilha esplêndido luzeiro Nos fulvos braços de ouro do cruzeiro! Se o penhor dessa igualdade Conseguimos conquistar com braço forte, Em teu seio, ó liberdade, Desafia o nosso peito a própria morte! Ó Pátria amada, Idolatrada, Salve! Salve! Brasil, um sonho intenso, um raio vívido De amor e de esperança à terra desce, Se em teu formoso céu, risonho e límpido, A imagem do Cruzeiro resplandece. Gigante pela própria natureza, És belo, és forte, impávido colosso, E o teu futuro espelha essa grandeza. Terra adorada, Entre outras mil, És tu, Brasil, Ó Pátria amada! Dos filhos deste solo és mãe gentil, Pátria amada,Brasil! Deitado eternamente em berço esplêndido, Ao som do mar e à luz do céu profundo, Fulguras, ó Brasil, florão da América, Iluminado ao sol do Novo Mundo! Do que a terra, mais garrida, Teus risonhos, lindos campos têm mais flores; "Nossos bosques têm mais vida", "Nossa vida" no teu seio "mais amores." Ó Pátria amada, Idolatrada, Salve! Salve! Brasil, de amor eterno seja símbolo O lábaro que ostentas estrelado, E diga o verde-louro dessa flâmula - "Paz no futuro e glória no passado." Mas, se ergues da justiça a clava forte, Verás que um filho teu não foge à luta, Nem teme, quem te adora, a própria morte. Terra adorada, Entre outras mil, És tu, Brasil, Ó Pátria amada! Dos filhos deste solo és mãe gentil, Pátria amada, Brasil! Mudem-se em flor as pedras dos caminhos! Chuvas de prata rolem das estrelas... E despertando, deslumbrada, ao vê-las Ressoa a voz dos ninhos... Há de florar nas rosas e nos cravos Rubros o sangue ardente dos escravos. Seja teu verbo a voz do coração, Verbo de paz e amor do Sul ao Norte! Ruja teu peito em luta contra a morte, Acordando a amplidão. Peito que deu alívio a quem sofria E foi o sol iluminando o dia! Tua jangada afoita enfune o pano! Vento feliz conduza a vela ousada! Que importa que no seu barco seja um nada Na vastidão do oceano, Se à proa vão heróis e marinheiros E vão no peito corações guerreiros? Se, nós te amamos, em aventuras e mágoas! Porque esse chão que embebe a água dos rios Há de florar em meses, nos estios E bosques, pelas águas! Selvas e rios, serras e florestas Brotem no solo em rumorosas festas! Abra-se ao vento o teu pendão natal Sobre as revoltas águas dos teus mares! E desfraldado diga aos céus e aos mares A vitória imortal! Que foi de sangue, em guerras leais e francas, E foi na paz da cor das hóstias brancas!