Microbiologia Básica

Microbiologia de Alimentos
Porque estudar microbiologia?
Ações benéficas:
- atividades metabólicas para reciclagem de nutrientes
- degradação da matéria orgânica
- na produção de alimentos, remédios, enzimas entre
outros...
Curiosidades
 Não podemos ver os microrganismos a olho nu, a não
ser que milhões deles estejam agrupados
Ex.: colônias (formada a partir do cultivo de um
microrganismo) ou milhares de células fúngicas juntas
como pão embolorado).
 A atividade metabólica dos microrganismos
inversamente proporcional ao seu tamanho (20’)
é
Divisão em relação ao oxigênio
CRESCIMENTO MICROBIANO
 SEMPRE que os mo estão nos alimentos e as
condições de crescimento são favoráveis, o número de
células AUMENTA.
 Em condições ótimas, o TEMPO DE GERAÇÃO (TG),
varia entre 10 minutos a várias horas.
 Cada uma das novas células novas, resultantes do
crescimento e divisão de uma única célula é capaz de
crescer na mesma velocidade da que lhe deu origem,
com o tempo o numero de células numa cultura
aumenta em progressão geométrica, isto é, exponencial.
Cálculo
• B=B0. 2n onde B= nº de bactérias totais
B0=nº de bactérias do inoculo
n= nº de gerações
• Ex.: Se um inóculo com 50 bactérias se
multiplicar a intervalos de 30 min, qual será o
numero de bactérias após 90 min?
• B0= 50
G= ?
G= 90/30=3
B= 50. 23
B= 400 células
Curva de Crescimento
Lag (latência):Pode durar alguns minutos a algumas horas
geralmente uma a três horas.
 Esta fase é quando o inóculo inicial é proveniente de
culturas mais antigas.
 As células de fase estacionária encontram-se debilitadas
de várias coenzimas essenciais e/ou outros constituintes
celulares necessários à absorção dos nutrientes
presentes no meio.
 Também é observada quando as células sofrem traumas
físicos (choque térmico, radiações) ou químicos
(produtos tóxicos), ou quando são transferidas de um
meio rico para outro de composição mais pobre, devido
a necessidade de síntese de várias enzimas.
Fase lag
Outros fatores podem afetar a duração da fase de latência:
 fatores genéticos: algumas espécie se adaptam mais
rapidamente;
 a idade das bactérias: as células jovens, oriundas de
culturas em fase exponencial, tem uma fase de latência
mais curta do que as provenientes de culturas mais
velha, em fase estacionária ou decrescente;
 a composição do meio: quanto mais este for semelhante
ao meio de origem, mais curto será o tempo de
adaptação.
Fase Log
Log ou exponencial:
 nesta etapa, as células estão plenamente adaptadas,
absorvendo
os
nutrientes,
sintetizando
seus
constituintes, crescendo e se duplicando.
 A taxa de crescimento exponencial é variável, de acordo
com o TG do organismo em questão.
Fase estacionária
Estacionária:
 Nesta fase, os nutrientes estão dimunuindo e os
produtos tóxicos estão tornando-se mais abundantes.
 Nesta etapa não há um crescimento líquido da
população, ou seja, o número de células que se divide é
equivalente ao número de células que morrem.
 Nesta etapa as BACTÉRIAS
produzem o seu endósporo.
ESPORULANTES
Fase Declínio
Declínio:
 As condições tornam-se cada vez menos favorável a
divisão celular, fazendo com que muitas células percam
sua capacidade de multiplicar e morram.
 As células se transformam em diferentes formas,
tornando-se de difícil identificação.
 O pequeno número de sobreviventes pode resistir
durante, meses ou anos.
CRESCIMENTO EM MEIO RENOVADO
 Na indústria de alimentos onde se utilizam
microrganismos
para
produzir
certos
gêneros
alimentícios, como vinagre, pode ser útil manter a fase
exponencial durante o maior tempo possível.
 Uma técnica bastante utilizada é renovar o meio
constantemente.
Fatores que afetam o crescimento
 Fatores Intrínsecos: ?????????????????
 Fatores Extrínsecos: ???????????????
Fatores que afetam o crescimento
• Fatores Intrínsecos
– pH
• Alimentos pouco ácidos
• Alimentos ácidos
• Alimentos muito ácidos
Fatores que afetam o crescimento
• Fatores Intrínsecos
– Aa
• Alimentos pouco ácidos (pH>4,5)
• Alimentos ácidos (pH entre 4,0 -4,5)
• Alimentos muito ácidos (pH <4,0)
Fatores que afetam o crescimento
• Fatores Intrínsecos
– Potencial redox (Eh) medido em mV
• Aeróbios Eh + presença de oxigênio na faixa de
+350 a +550 mV\
• Anaeróbios Eh – ausência de oxigênio ou na faixa
de + 30 a -550 mV
• Facultativos + 100 a – 350 mV
Fatores que afetam o crescimento
• Fatores Intrínsecos
– Conteúdo de nutrientes
• Carboidratos, aminoácidos, vitaminas..
Fatores que afetam o crescimento
• Fatores Intrínsecos
– Constituintes antimicrobianos
• Cravo-da-índia (eugenol)
• Canela (aldeído cinâmico)
• Alho (alicina)
Fatores que afetam o crescimento
• Fatores Intrínsecos
– Estruturas biológicas (barreira mecânica)
• Película das frutas; cascas de sementes e nozes,
casca do ovo etc.,
Fatores que afetam o crescimento
• Fatores Intrínsecos
– Microbiota do alimento
• Ex. Bactérias láticas inibem o desenvolvimento de
patógenos por produzirem ácido lático.
Fatores que afetam o crescimento
• Fatores Extrínsecos
– Temperatura
Fatores que afetam o crescimento
• Fatores extrínseco
– Umidade relativa (UR)
• A UR influencia diretamente a Aa
– Presença de gases no meio
• Atmosfera controlada
Taxa de crescimento microbiano em função da temperatura
Teoria dos obstáculos de Leistner
Microorganismos de importância em
alimentos
CONTAMINANTES OU ÚTEIS
Microorganismos de importância em
alimentos
• Deteriorantes:
– Pseudomonas, enterobacérias,
Flavobacterium, bactérias láticas, Bacillus,
Clostridium, bolores e leveduras.
• Patogênicos:
– Bacillus cereus, Clostridium botulinum e
perfringens, Listeria monocytogenes,
Salmonella spp.,Staphlylococcus aureos
Aspergillus flavus.
Microorganismos de importância em
alimentos
• Indicadores:
– Bactérias do grupo coliformes, bolores e
leveduras
• Úteis:
– Bactérias, bolores, leveduras…
Bactérias
ESPORO
• Algumas espécies bacterianas, particularmente as G +
dos gêneros Bacillus e Clostridium, tem a capacidade de
formar organismos de resistência chamados de esporos
ou de endósporos, visto que eles aparecem no interior
da célula bacteriana.
• Estrutura de resistência da bactérias formadas em
condições adversas
• Resistência ao calor, as radiações e agentes químicos
• Gêneros importantes em alimentos:Bacillus, Clostridium.
• Os esporos trazem todas as informações genéticas das
células que lhes deram origem
Quando em ambiente propício, germinam e dão origem a células normais
Doenças Transmitidas por Alimentos
DTAs
• Doenças Infecciosas
– Causada por agentes bacterianos, virais e
parasitários
Ex.: Salmonella typhi, Shigela dysenteriae, E.
coli enterovirulentas, Vibrio cholerae etc.,
Doenças Transmitidas por Alimentos
DTAs
• Doenças Toxinogênicas (toxinoses)
– Causada por toxinas microbianas
(bacterianas), pré-formadas no alimento.
Ex.: toxina botulínica, estafilocócica…
Doenças Transmitidas por Alimentos
DTAs
• Staphylococcus
–
–
–
–
Cocos Gram-positivos
Não esporulados
Anaeróbios facultativos
A maioria das especies crescem em concentrações
salinas de 7,5 a 15%; pH 6,0 a 7,0; Temp. 7 a 48ºC,
Aa > 0,86
– Toxina produzinada normalmento com contaminação
no alimento de 106 células/g do alimento
– Staphylococcus aureos
Doenças Transmitidas por Alimentos
DTAs
• Clostridium botulinum
– bacilo Gram-positivo
• Do latin botulus, salsicha
– esporulados
– anaeróbios estrito
– limite de crescimento pH < 4,5
– Condições favoráveis: pH > 4,5; Aa acima de
0,94; temp. de 3 a 45ºC.
Doenças Transmitidas por Alimentos
DTAs
• Toxinfecções
– transmitidas por alimentos decorrente da
liberação de toxina in vivo.
Ex.: C. perfringens tipo A
No trato intestinal ocorre a esporulação com a
liberação da toxina.
Doenças Transmitidas por Alimentos
DTAs
• Doenças Tóxicas
– Causada por substâncias tóxicas como
pesticidas e micotoxinas produzidas por
fungos