Aula 3-4 - Microbiologia

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MICROBIOLOGIA DOS ALIMENTOS
Microbiologia: 
É o ramo da biologia que estuda os microrganismos, incluindo as bactérias, fungos e vírus. Atualmente, a maioria dos trabalhos em microbiologia é feita com métodos de bioquímica e genética. Também é relacionada com a patologia, já que muitos organismos são patogênicos.
 Microrganismos: são organismos que só podem ser vistos ao microscópio. Incluem os vírus, as bactérias, os protozoários, as algas unicelulares, fungos (as leveduras unicelulares assim como os demais fungos pluricelulares) e os ácaros.
Microorganismos 
*Técnicas de conservação dos alimentos
*Salga, da defumação e a produção de queijos 
*3.000 anos antes de Cristo, sem que os seus princípios fossem conhecidos.
 
*EM meados do século VII, um holandês Anton Van 
Leeuwenhoek por meio de lentes de aumento observou milhares de 
pequenos seres se movimentando em uma gota de água. 
*Somente no século XIX, em 1837, é que Louis Pasteur demonstrou 
que seres vivos invisíveis ao olho humano, denominados
microrganismos, eram os responsáveis pela acidificação do leite.
Em 1860, Pasteur demonstrou que o calor poderia ser utilizado para controlar a presença destes organismos.
O uso da temperatura na conservação dos alimentos, utilizado até os dias de hoje, denominou-se pasteurização em homenagem ao seu descobridor. 
Na mesma época, Lister e Koch fizeram importantes contribuições no 
esclarecimento da etiologia microbiana de muitas doenças.
 MICRORGANISMOS:
Os micro-organismos estão por todo o lado. Nas nossas mãos e corpo, no ar, nos utensílios de cozinha e mesmo nos alimentos que ingerimos. O fato de os alimentos possuírem microrganismos não os torna impróprios para consumo. 
 
O problema é que eles
têm a capacidade de crescer
 muito rapidamente se as 
condições ambientais o favorecerem
e por isso a forma como manipulamos os alimentos é essencial para assegurar a sua qualidade.
Todos os anos existem inúmeros casos de toxi-infecção alimentar. A sintomatologia
apresenta-se geralmente com vómitos, diarreia, dores de estômago, febre, cãibras.
 CONTAMINAÇÃO:
Um alimento está contaminado quando contém elementos estranhos 
à sua natureza e composição. A presença destes elementos pode 
tornar o alimento não seguro, representando um perigo à saúde de 
seu consumidor.
A contaminação poderá ser classificada de acordo com a sua natureza 
em física, química ou biológica.
 Física:
 Ocorre quando o alimento contiver objetos estranhos como,
fios de cabelo, fragmentos de vidro, de metal, de madeira, pedras ou 
Outros. Esta contaminação pode determinar danos ao consumidor.
Química ocorre quando pesticidas, herbicidas, antibióticos, produtos de limpeza, lubrificantes, produtos tóxicos inorgânicos, toxinas naturais ou outros produtos químicos estão presentes no alimento.
Biológica ocorre quando o alimento contem bactérias, fungos, vírus, parasitas e toxinas.
PARASITAS:
São organismos que necessitam de um hospedeiro vivo para crescer e se 
reproduzir, podendo ser unicelulares como os protozoários ou pluricelulares 
como as Taenias sp. 
No seu ciclo de vida, podem parasitar hospedeiros definitivos ou intermediários de diversas espécies, como o homem, 
os animais e os vegetais. 
Ciclo de vida de Giardia lamblia,
Os cistos são responsáveis pela transmissão da giardíase. Cistos e trofozoítos podem ser encontrados nas fezes.
Os cistos são endurecidos, podem sobreviver alguns meses em água fria.
A infecção ocorre pela ingestão dos cistos em água contaminada, alimentos e pela rota oral-fecal 
Giardia lamblia:
Sintomas
Os sintomas iniciais incluem flatulência, distensão abdominal, náusea e evacuações pútridas e explosivas, frequentemente líquidas, diarréia.
Pluricelulares
Conhecidos como vermes podem ser redondos como o Ascaris sp ou 
chatos como a taenia SP. São transmitidos ao homem pelo consumo 
de carnes mal passadas ou vegetais mal higienizados.
Balantidium coli: 
Protozoário que pode afetar a saúde humana.
Pode afetar vários insetos, anfíbios, aves e mamíferos, especialmente porcos.
Aproximadamente 25% dos seres humanos infectados tiveram contato com suínos.
 Acomete principalmente os cólons, podendo apresentar-se de três formas principais: 
Assintomática, forma crônica, com surtos diarréicos alternando com constipação, e forma aguda ou disentérica (DOMINGUES, 2006).
A prevenção se faz através da higiene adequada das mãos e dos alimentos, do pleno cozimento de alimentos, da fervura ou filtração da água, do tratamento dos doentes e de porcos (possíveis reservatórios do parasito).
Tênia
 tênia, corpo, parasitas, tênia solim e tênia saginata, teníase, cisticercose, ciclo de vida
Tênia é o nome que se dá a uma espécie de parasita que se hospeda no intestino dos vertebrados.
 Contágio: Teníase - ingestão de carne crua ou mal passada contendo a larva.
 Cisticercose - ingestão de verduras ou frutas contendo os ovos da tênia
	 	Taenia solium	Taenia saginata
	Escólex	Globoso
Com rostro
Com dupla fileira de acúleos	Quadrangular
Sem rostro
Sem acúleos
	Proglotes	Ramificações uterinas pouco numerosas, de tipo dendritos
Saem passivamente com as fezes	Ramificações uterinas muito numerosas, de tipo dicotômico
Saem ativamente no intervalo das defecações
	Cysticercus	C. cellulosae
Apresenta acúleos	C. bovis
Não apresenta acúleos
	Cisticercose humana	Possível	Não comprovada
	Ovos	Indistinguíveis	Indistinguíveis
A Ascaridíase. É causada pelo verme Ascaris lumbricoides, também conhecido popularmente como lombriga.
Microrganismos:
Hoje sabemos que os microrganismos podem desempenhar diversos papéis, sendo possível classificá-los em três grupos distintos na dependência de sua interação com os alimentos:
1 – Deteriorantes: são microrganismos que, ao se multiplicarem, 
produzem alterações químicas nos alimentos, modificando assim, 
suas características organolépticas como cor, sabor, odor e textura. 
Essas alterações são consequências da atividade metabólica natural dos microrganismos, que utilizam o alimento como fonte de energia 
para a sua sobrevivência.
2 – Patogênicos: são microrganismos produtores de
 doenças que colocam em risco a saúde do 
consumidor. Normalmente, não determinam 
modificações nas características organolépticas dos 
alimentos, não dando sinal de sua presença.
3 – Úteis: São microrganismos que modificam as
 características organolépticas originais do produto
 transformando-o em um novo alimento. 
Esses microrganismos podem ser intencionalmente 
adicionados, ou então, estimulados a se desenvolver nos alimentos 
onde já se encontram presentes naturalmente. Neste grupo estão 
todos os microrganismos utilizados na produção de alimentos 
fermentados: queijos, vinhos, cervejas, pães e outros.
Fontes de contaminação:
Os microrganismos estão presentes em todos os lugares, no solo, ar,
água, utensílios, animais, homem e no próprio alimento.
Todo alimento quer seja de origem animal ou vegetal, possui uma 
quantidade de microrganismos que faz parte de sua flora habitual.
Além da contaminação original, novas cargas de microrganismos 
poderão ser incorporadas aos alimentos e neste caso, denominamos 
de contaminação cruzada. 
Ela ocorre quando, por exemplo, alimentos crus entram em contato com os cozidos transferindo para os últimos a sua contaminação de origem.
Ou quando ocorre por meio do contato do alimento com superfícies, utensílios, 
equipamentos ou pelo manipulador.
O homem é um importante agente de contaminação, pois, em média possui o seguinte número de bactérias:
Intestino – até 10.000.000.000 bactérias por grama
Saliva – 750.000.000 bactérias por ml
Axilas – 2.500.000 bactérias por cm²
Couro cabeludo – 1.500.000 bactérias por cm²
Mãos – até 62.500 bactérias por poro
CARACTERÍSTICAS DOS MICRORGANISMOS
Fungos, víruse bactérias podem se desenvolver nos alimentos 
tornando-os de risco para a saúde dos comensais.
Fungos: 
Os bolores, com poucas exceções, se desenvolvem na presença de oxigênio sendo, portanto, aeróbicos. Adaptam-se muito bem a alimentos ácidos, embora cresçam em ampla faixa de pH.
Preferem ambientes com temperatura entre 20 a 30º C, podendo se desenvolver em ambientes refrigerados e, no geral, não se adaptam a altas temperaturas. 
São capazes de se desenvolver em alimentos secos, com baixa disponibilidade de água.
As leveduras podem deteriorar os alimentos e as bebidas, mas, também existem espécies úteis, utilizadas como fermento na Produção de pães, na fabricação de bebidas e de outros produtos.
São aeróbias e as fermentativas são facultativas (se desenvolvem na 
presença ou ausência de oxigênio). Adaptam-se bem e são muito 
encontradas em ambientes ácidos, embora possam crescer em ampla faixa de pH.
Como os bolores, preferem ambientes na faixa de 20 a 
30º C, podendo se desenvolver em temperatura de refrigeração. São 
raras as que crescem em temperaturas acima de 45ºC. 
Necessitam de menos água disponível do que as bactérias e mais do que os bolores.
Vírus
Os vírus por serem microrganismos de tamanho muito reduzido(menores que 0,1 micra), só podem ser visualizados por microscopia eletrônica.
Nestas condições, só se multiplicam no interior de uma célula de um organismo vivo (vegetal ou animal)sendo inativos em alimentos.
Os alimentos apenas veiculam estes microrganismos.
O homem adquire estes microrganismos por meio da ingestão de :
água ou alimentos contaminados, pelo ar, por contato direto com 
pessoas portadoras ou doentes ou por meio de objetos contaminados (contato indireto).
Estão amplamente distribuídas na natureza, são responsáveis por grande número de doenças nos homens, animais e vegetais e também, pela deterioração de alimentos e de outros produtos orgânicos. 
As bactérias apresentam espécies que se desenvolvem somente na 
presença de oxigênio (aeróbias), somente na ausência de oxigênio 
(anaeróbias) ou espécies que crescem tanto na presença como na 
ausência de oxigênio (facultativas).
Bactérias:
Preferem no geral ambientes menos ácidos. Com relação à 
temperatura, a maioria prefere a faixa de 20 à 45º C, mas muitas 
podem se multiplicar em temperaturas mais altas ou mais baixas. 
Desenvolvem-se no geral em ambientes com muita água disponível e não dependem de outro organismo vivo para se multiplicar.
Nesta forma, as bactérias permanecem em estado latente, protegidas por um envoltório resistente ao calor, radiações e agentes desinfetantes.
Na forma esporulada, a bactéria não se multiplica. Quando em ambiente propício, os esporos germinam e dão origem a células normais denominadas vegetativas.
MULTIPLICAÇÃO DOS MICRORGANISMOS
Existem bactérias que produzem toxinas ao se multiplicar nos alimentos. Toxinas são substâncias capazes de produzir intoxicações alimentares. 
As toxinas bacterianas podem ser ou não destruídas pelo calor, algumas, uma vez formadas no alimento, não são destruídas pelas temperaturas normais de cocção.
As bactérias são os microrganismos que, em condições ideais, apresentam a maior velocidade de crescimento. Em média a cada 20minutos, produzem uma geração. 
Os parâmetros intrínsecos e extrínsecos interferem na velocidade da multiplicação. 
As leveduras possuem um tempo de geração de 30 minutos a três horas, já os bolores, multiplicam-se mais lentamente.
 Logo, em um alimento que forneça condições para o desenvolvimento dos três microrganismos, as bactérias dominarão.
 Por outro lado, leveduras e bolores serão importantes na deterioração de alimentos que não ofereçam condições ao rápido desenvolvimento das bactérias, por exemplo, alimentos ácidos.
As bactérias se reproduzem por divisão binária. Dividem-se ao meio produzindo outras duas, exatamente iguais à de origem. 
Esta multiplicação ocorre em progressão geométrica, pois, uma gera duas; duas geram quatro; quatro geram oito; e assim por diante.
Em virtude da rapidez de sua multiplicação, em média, uma geração a cada 20 minutos, uma bactéria pode originar dois milhões de outras bactérias em sete horas, logo, em pouco tempo, o alimento pode se tornar impróprio para o consumo por possibilitar a ocorrência de doenças. 
Caso as condições sejam inadequadas para a multiplicação, alguns tipos de bactérias poderão formar esporos. 
Para evitar a multiplicação bacteriana, aumentando o risco de doenças ou mesmo a perecibilidade dos alimentos, é necessária a aplicação de métodos capazes de interferir nos fatores intrínsecos e extrínsecos.
FATORES QUE AFETAM O DESENVOLVIMENTO MICROBIANO NOS ALIMENTOS.
A capacidade de sobrevivência ou de multiplicação dos 
microrganismos em um alimento depende de fatores relacionados 
com as características do alimento (fatores intrínsecos) e também com o ambiente onde o alimento se encontra (fatores extrínsecos).
Os fatores intrínsecos, relacionados ao alimento, incluem a acidez 
(pH), a atividade de água (Aa), o potencial de oxi-redução (Eh), a estrutura física, a composição química, presença de agentes antimicrobianos naturais e a interação entre microrganismos presentes no alimento.
Atividade de Água:
Os microrganismos precisam de água “disponível” para crescer, ou 
seja, aquela que não está ligada a outras moléculas do alimento. 
As moléculas de água “livre” se tornam indisponíveis para os
microrganismos quando se ligam a moléculas como a do sal ou do 
açúcar. 
O termo “atividade da água” (Aa) mede a disponibilidade da 
água no alimento e varia de 0 a 1,0.
As bactérias são usualmente mais exigentes quanto à disponibilidade de água livre, seguida das leveduras e dos bolores e entre os últimos, algumas espécies destacam-se pela elevada tolerância a baixos índices de Aa.
Alimentos com valores de Aa entre 0,97 e 0,99, são potencialmente 
perigosos por oferecerem melhores condições para multiplicação 
microbiana. 
2. Acidez (pH):
A acidez ou alcalinidade de um alimento é medida por meio de seu pH que varia de 0 a 14. O valor 7 expressa a neutralidade, abaixo de 7 o pH é acido e acima, alcalino.
Um pH baixo (ácido) favorece o crescimento de leveduras e bolores. Em pH neutro ou ligeiramente ácido o processo é dominado pelas bactérias. 
Alimentos muito ácidos como de algumas frutas, conservas como picles, massa de tomate, e outros, dificultam a multiplicação bacteriana, favorecendo o crescimento dos fungos.
Entre as bactérias verifica-se que as patogênicas são as mais exigentes com relação ao pH, preferindo-o em torno da neutralidade, isto é, entre 6,5 a 7,5.
3. Potencial de Oxi-Redução ou Potencial Redox (Eh)
Todos os compostos químicos, incluindo os alimentos, reagem ao 
oxigênio. A essa capacidade denomina-se Potencial de Oxi-redução 
ou Potencial Redox (Eh).
Potencial de Oxi-Redução ou Potencial Redox (Eh)
a)      Aeróbios – requerem Eh positivo – (+ 350 a 550 mv) Ex: bolores, bactérias e as leveduras oxidativas. ex: as bactérias como o Staphylococus sp. e algumas espécies de Bacillus. 
Potencial de Oxi-Redução ou Potencial Redox (Eh)
b) Anaeróbios – requerem Eh negativo ( – 30 a 550 mv)
 Neste grupo encontramos o gênero Clostridium.
Algumas espécies são patógenos humanos bastante conhecidos.
Clostridium perfringens
Clostridium tetani
Clostridium botulinum
Clostridium difficile
Estão presentes no solo, na água, no esgoto e na microbiota normal do trato gastrintestinal de animais e do homem.
Potencial de Oxi-Redução ou Potencial Redox (Eh)
c) Facultativos – multiplicam-se em Eh (+) e Eh (-) (+100) a (– 350) mv Ex: leveduras fermentativas, entero bactérias e bacillus.
d) Microraerofilos – multiplicam-se melhor em Eh baixo Ex: bactérias lácticas.
Potencial de Oxi-Redução ou Potencial Redox (Eh)
4. Estrutura física do alimento
A estrutura física dos alimentos pode interferirno curso e na extensão do crescimento microbiano.
*cascas dos produtos;
*vegetais e a pele dos produtos de origem animal.
(luz, calor)- (oxigênio e água).
Alimentos que possuíram fatiamento
Ou trituração. Ex: carnes
Frutas: casca/proteção
5. Composição química do alimento
Para que a multiplicação microbiana seja possível, os seguintes e nutrientes devem estar disponíveis nos alimentos: água, fonte de energia, fonte de nitrogênio, vitaminas e sais minerais.
Como fonte de energia os microrganismos podem utilizar os açúcares, álcoois e aminoácidos.
As fontes de nitrogênio mais importantes para os microrganismos são os aminoácidos (elementos que compõe a proteína).
Vitaminas são necessárias para crescimento microbiano.
5. Composição química do alimento
Alimentos como peixes, carnes, ovos, leite e seus derivados, por possuírem alta concentração proteica, favorecem a multiplicação dos microrganismos.
6. Fatores antimicrobianos naturais
Muitos alimentos possuem substâncias naturais que inibem o crescimento de microrganismos, como o tabasco, a salvia, o rosmaninho, a canela, o alho, o cravo-da-índia e outros.
7. Interações entre microrganismos
Uma espécie microrganismo ao se multiplicar no alimento produz metabólitos que afetam a sobrevivência e a multiplicação de outras espécies, também presentes no mesmo alimento.
EX: bactérias produtoras de ácido lático (bactérias láticas), acidificam o alimento, tornando-o impróprio para o crescimento de outros microrganismos presentes no produto.
7. Interações entre microrganismos
Os produtos do metabolismo de certas bactérias podem, ao contrário, ser essenciais para a proliferação de outras espécies. 
Como exemplo, a tiamina e o triptofano, são aminoácidos essenciais para o desenvolvimento do Staphylococcus aureus e multiplicação de Pseudomonas aeruginosa.
FATORES EXTRÍNSECOS:
Os fatores extrínsecos estão relacionados com o ambiente onde o alimento se encontra, são eles: a umidade relativa, a composição gasosa e a temperatura.
FATORES EXTRÍNSECOS:
1. Umidade relativa
A umidade ambiental modifica a atividade de água (Aa) dos 
alimentos. Alimentos secos absorvem a umidade quando colocados
em ambientes úmidos, e perdem água quando a umidade do 
ambiente for inferior à sua.
2. Composição gasosa
A composição gasosa do ambiente no entorno do alimento pode determinar os tipos de microrganismos que predominarão. 
A presença de oxigênio favorecerá a multiplicação de aeróbios, enquanto que a sua ausência causará predominância dos anaeróbios.
2. Composição gasosa
Atmosferas modificadas onde o oxigênio é substituído por outros gases é uma técnica empregada na conservação dos alimentos. 
 Vários gases são utilizados: nitrogênio, gás carbônico, monóxido de carbono e outros.
3. Temperatura
A temperatura é um dos fatores ambientais que mais afetam a viabilidade e a multiplicação microbiana. 
Ela influencia a velocidade das reações químicas ligadas ao processo de crescimento microbiano.
ALIMENTOS POTENCIALMENTE PERIGOSOS:
Embora qualquer alimento possa estar contaminado, a maioria das 
DTAs ocorre após o consumo daqueles que apresentam combinações de fatores intrínsecos e extrínsecos
 que favorecem a multiplicação microbiana, eles são conhecidos como alimentos 
Potencialmente perigosos.
DOENÇAS TRANSMITIDAS POR ALIMENTOS:
DOENÇAS TRANSMITIDAS POR ALIMENTOS:
As “Doenças Transmitidas por Alimentos” (DTAs) são produzidas pela 
ingestão de alimentos ou água contaminados com microrganismos
patogênicos ou produtos químicos.
Entre as causas infecciosas encontramos cerca de 250 agentes 
etiológicos, dos quais, grande número é determinada por um agente 
produtor de zoonoses (doenças dos animais transmitidas ao homem).
DOENÇAS TRANSMITIDAS POR ALIMENTOS:
As DTAs se manifestam de diversas formas sendo as síndromes 
diarreicas as mais frequentes, cerca de 90% dos casos. 
Além das diarreicas, elas podem produzir síndromes neurológicas, ictéricas, 
alérgicas, renais, hemolíticas, quadros respiratórios e septicêmicos.
O período entre o consumo do alimento contaminado e o início dos 
sintomas é chamado de período de e incubação (PI). Na dependência 
do agente, o PI pode variar de 1 a 72 horas após a ingestão.
Classificação das DTAs: 
Intoxicação: resulta da ingestão de alimento contendo toxina secretada por um microrganismo durante a sua multiplicação ou por substancias químicas contaminantes. 
Nestes casos, normalmente, o período de incubação é curto e com frequência ocorrem vômitos.
Classificação das DTAs: 
Infecção: resulta da ingestão de microrganismos presentes no alimento, que prosseguiram o processo de desenvolvimento no trato intestinal. 
O período de incubação é maior e depende do agente etiológico. Pode ocorrer febre.
Classificação das DTAs: 
Toxinfecção: resulta da ingestão de microrganismos que produzirão toxina no interior no organismo do consumidor, após invadir as células de seu sistema digestivo.
 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
CIMERMAN, B.: CIMERMAN, S. Parasitologia humana e seus fundamentos gerais. 2. ed. São Paulo: Atheneu, 2002. 390p. 
Elementos de Apoio para o Sistema APPCC – 2ª ed. Brasília –Convênio CNI/SENAI/SEBRAE. 
FRANCO, B.D.G.M.;LANDGRAF, M. Microbiologia dos alimentos. 2.ed. São Paulo: Atheneu., 2002.196p.
FIGUEIREDO, Roberto Martins. As armadilhas de uma cozinha. São Paulo: RM Figueiredo, 2003. 
FORSYTHE, S. J. Microbiologia da Segurança Alimentar. Porto Alegre: Artmed, 2002. 424p. 
GERMANO, P.M.L. GERMANO, M.I.S. Higiene e vigilância de alimentos. 2ª ed. São Paulo: Varela, 2003. 629p