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Microbiologia Teórica
Microbiologia
– Resumo Teórica –
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Fungos
Características Gerais:
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Existem muitas espécies.
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São muito móveis. Não formam tecidos
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O mesmo fungo pode ter diferentes aspectos – poliomorfismo.
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Diferenciação das plantas: não sintetizam clorofila, não têm celulose na parede celular (excepto alguns aquáticos), não armazenam amido como reserva energética.
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Semelhanças com as células animais: presença de substâncias quitinosas na parede, capacidade de depositar glicogénio.
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Constituem perigos de natureza sanitária (Sanitária = Saúde)
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Perigos (situação em si) ≠ Riscos (Probabilidade de se tornar um perigo)
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Riscos Biológicos (parasitas, vírus, bactérias, fungos, protozoários)
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Riscos Físicos (Radiação, Corpos Estranhos)
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Químicos
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LEVEDURAS – 1 núcleo; aeróbias, aeróbias facultativas; fermentação alcóolica.
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BOLORES – Vários núcleos; aeróbios restritos
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Heterotróficos: nutrem-se geralmente de matéria orgânica morta (saprófitas), as suas células possuem vida independente e não se reúnem para formar tecidos, componentes da parede celular (hexoses e hexoaminas), fungos do género Cryptococcus (cápsula de polissacáridos que envolve a parede). Contrário de autotróficos.
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Ubíquos: solo, água, vegetais, animais, homem, detritos. O vento age como veículo de dispersão dos seus propágulos e fragmentos de hifas.
Organização Biológica:
Grupos de Fungos:
Ascomycota:
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Esporos (ascosporos) em esporângios (ascos).
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Associam-se a algas ou cianobactérias para formar líquenes.
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Patogénicos para as plantas (deuteromicotas).
Basidiomycota:
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Esporos (basidiosporos) em esporângios (basídios)
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Exemplos de Basídios: Amanita muscaria e Agaricus campestris (fungo comestível)
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Os deste grupo são os mais perigosos.
Zygomicota:
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Reproduzem-se sexuadamente (fusão de órgãos sexuais) e assexuadamente (esporos)
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Habitat: material animal ou vegetal em decomposição, alguns são parasitas de plantas, insectos e outros animais, inclusivamente humanos, ex.: Rhizopus stolonifer
Deuteromicetas ou Fungos Imperfeios:
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Não têm reprodução sexuada
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Maioria dos fungos patogénicos.
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Géneros mais conhecidos são Penicillium e o Aspergillus.
Estrutura dos Fungos:
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LEVEDURAS – leveduriformes – pastosas, cremosas e esponjosas
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BOLORES – filamentosas – algodonosas, aveludadas ou pulverulentas
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Hifas ►Contínuas: Mastigomycota e Zygomycota
►Septadas ou Tabicadas: Ascomycota, Basidiomycota e Deuteromycota
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Micélio: conjunto de hifas
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M icélio vegetativo: desenvolve-se no interior do substrato-elemento de sustentação e de absorção de nutrientes
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Micélio aéreo: projecta-se na superfície
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Micélio Reprodutivo: diferencia-se para sustentar os corpos de frutificação ou propágulos.
Propágulos – reprodução assexuada:
Blastoconídios:
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Comuns nas leveduras e surge por brotamento da célula-mãe (assexuados).
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Podem permanecer ligados à célula-mãe formando cadeias – as pseudo-hifas (pseudo-micélio)
Artroconídios:
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Formados por fragmentação das hifas em segmentos rectangulares. Género Geotrichum.
Clamidoconídios:
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Função de resistência, semelhante aos esporos – arredondadas com paredes espessas.
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F ormam-se em condições ambientais adversas: escassez de nutrientes, água e temperatura.
Reprodução dos fungos:
Reproduzem-se em ciclos assexuais, sexuais e parassexuais:
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Fragmentação de artroconídios;
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Fissão de células somáticas
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Brotamento ou gemulação do blastoconídios-mãe;
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Produção de conídios.
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Os conídios apresentam a forma mais comum de reprodução assexuada.
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Os esporos apresentam uma reprodução sexuada – maior variabilidade.
Metabolismo dos Fungos:
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Os fungos são MOO heterotróficos e aeróbios obrigatórios. Excepção: leveduras fermentadoras que são aeróbias facultativas (pouco ou nenhum oxigénio).
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Ambientes baixa quantidade de oxigénio: germinação lenta – crescimento vegetativo e reprodução assexuada.
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Ambientes ricos em oxigénio: reprodução sexuada.
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Os fungos produzem enzimas (lipases, invertases, lactases, proteinases, amilases) que hidrolisam o substrato tornando-o assimilável.
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Alguns substratos podem induzir a formação de enzimas degradativas.
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Exigem pequenas quantidades de oligoelementos: ferro, zinco, manganês, cobre, molibdénio, cálcio.
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Água: necessária ao desenvolvimento
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Alguns são halofílicos – desenvolvem-se em ambientes com elevada concentração de sal.
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Temperatura: abrange uma larga faixa, espécies psicrófilas, mesófilas e termófilas. Intervalo ideal 20-30ºC (fungos de importância clínica).
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pH: 5-7. Os fungos filamentosos podem crescer na faixa de 1,5-11. As geleias (pH 5-6, ↑concentração açúcar, alta pressão osmótica) favorecem desenvolvimento de fungos à superfície.
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Velocidade: crescimento mais lento que as bactérias – 5 dias de incubação.
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Cloranfenicol impede num meio de cultura a propagação de bactérias.
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Cicloheximida diminui o crescimento de fungos saprófitas para os distinguir dos patogénicos.
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Luz Solar Directa: em geral, devido à radição UV é um elemento fungicida.
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Antibióticos/Micotoxinas: alguns fungos produzem-nos que lhes confere vantagens selectivas.
Leveduras:
A maior parte das leveduras reproduzem-se assexuadamente por:
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Gemulação ou Brotamento: na célula-mãe surge um broto (blastoconídio) que cresce e recebe um núcleo após a divisão do núcleo da célula-mãe.
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Divisão binária: célula-mãe divide-se em duas células de iguais tamanhos.
Algumas leveduras (Saccharomyces cerevisiae) realizam processos fermentação alcoólica de grande importância a nível industrial e da panificação.
Não toleram pH alcalino (elevado).
Tipos de Doenças Micóticas:
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Hipersensibilidade: reacção alérgica a bolores e esporos.
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Micotoxicose: intoxicação do Homem e animais por produtos alimentares contaminados por Fungos que produzam toxinas.
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Micetismus: ingestão da toxina (envenenamento por cogumelos).
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Dermatomicoses.
Micoses Superficiais:
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Não estão relacionadas com alimentação mas com as camadas externas da pele, cabelo e unhas.
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Os fungos são dermatófitos ou fungos queratinofílicos que produzem enzimas extracelulares (queratinases) que hidrolizam a queratina.
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Trichophyton (19 espécies) – pele, cabelo e unhas.
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Microsporum (13 espécies) – pele e cabelo, raramente unhas.
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Epidermophyton floccossum – pele e unhas, raramente cabelo.
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Antropofílico: associado com humanos. Contacto com humanos ou objectos contaminados
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Zoofílico: associado a animais. Mesmo que antrofílico.
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Geofílicos: encontrados no solo, transmitido ao Homem por exposição directa.
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Micotoxinas
Os fungos filamentosos são capazes de produzir em condições naturais e laboratoriais, metabólitos secundários tóxicos (metabolismo secundário) que demonstram propriedades tóxicas em animais.
Estes não são essenciais ao crescimento e sobrevivência do organismo mas conferem vantagem competitiva relativamente a outros fungos ou bactérias.
São geneticamente competentes e podem afectar fígado, rins, sistema nervoso, endócrino e imunitário, podendo conduzir até à morte.
Surgem depois da fase de crescimento exponencial dos fungos, associados à esporulação.
Só um nº reduzido de estirpes de espécies fúngicas produz micotoxinas. A presença de bolores não significa a presença de toxinas até porque certas espécies só as produzem sob certas circunstâncias.
Exposições prolongadas a níveis baixos podem levar a problemas ocultos e insidiosos.
Conclusões:
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O desenvolvimento de fungos sobre alimentos provoca perda de nutrientes, alterações organolépticas (cores, sabores, cheiros e consistências anormais.
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Alimentos bolorentos não têm necessariamente micotoxinas
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Densidade do alimento condiciona a infiltração de micotoxinas
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A mesma espécie de fungo pode produzir várias micotoxinas
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A mesma micotoxina pode ser produzida por várias espécies
Ocorrência natural de fungos:
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Pastagens
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Forragens
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Cereais
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Sementes de Proteaginosas e Oleaginosas
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Rações para animais
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Alimentos de aw baixo (oleaginosas, chá, cereais)
Ecologia da Micotoxinogénese:
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Factores Abióticos: temperatura, humidade, aw, Er, pressão osmótica, radiações e nutrientes.
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Factores bióticos:
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Simbiose, antagonismo, mutualismo, predação – mais difíceis de ser quantificados.
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Interacção com outros microrganismos.
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Cada espécie fúngica pode produzir várias micotoxinas e a mesma micotoxina pode ser elaborada por diferentes espécies.
Principais grupos de Micotoxinas:
Micotoxina
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Espécies
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Alimentos
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Tipos de Lesão
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Aflatoxina (+ conhecida) B1, B2, G1, G2
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A.flavus
A.parasitus
A.nomius
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Amendoins, milho, trigo, arroz, algodão, nozes, leite, ovos, queijo, figos, alimentos variados
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Hepatoxidade
Hemorragia renal e TGI
Carcinogénese
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Aflatoxina M1
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Leite
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= AB1
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Ocratoxina A (OTA)
Ocratoxicose
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A.ochraceus
A.niger
A.alliaceus
A.ostianus
A.sulphureus
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Cereais (trigo, cevada, milho e aveia), feijão, amendoim, queijo, café, uvas, frutos secos, vinho
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Nefrotoxicidade
Nefropatia porcina
Enterite
Teratogénese
Carcinogénese
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Patulina – Associada a sumos de fruta
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P.urticae
P.expansum
P.cyclopium
P.melinii
A.clavatus
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Maçãs
Sumo de maçã
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Edema cerebral
Hemorragia pulmonar
Danos capilares
Paralisias
Convulsões
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Citrinina
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P.corylophilum P.citrinum, P.lividum
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Trigo, cevada, milho, arroz = CEREAIS
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Nefrotoxidade
Nefropatia porcina
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Ácido Ciclopiazónico
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P.cyclopium
P.cammemberti
P.viridicatum
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Milho, Amendoins, queijo
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Necrose Muscular
Hemorragia intestinal
Lesões orais
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Zearalenonas
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F.graminearum
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Milho
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Ligados aos órgãos sexuais
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Fumonisinas Bs
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F.verticilloides
F.proliferatum
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Milho e derivados, chá preto
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Leucoencefalomalácias
Edema Pulmonar
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Penitrininas
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Queijo creme, nozes, hambúrguer, cervejas
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Tremores, Morte,
Descoordenação
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Ácido Penicílico
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Milho, feijões e tabaco
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Danos no fígado, rins
Antidiurético
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Diacetoxiscirpenol
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F.diversisporum, F.equiseti, F.roseum
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Desoxinivalenol
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F.graminearum
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Nivalenol
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F.graminearum, F.nivale
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Toxina T2
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F.tricinctum, F.sporotrichioides
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Presença de Micotoxinas nos Alimentos:
A produção de micotoxinas pode dar-se ao longo de fases distintas da produção dos alimentos.
A principal via de exposição dos animais a micotoxinas é através da ingestão de alimentos contaminados, apesar de existirem casos esporádicos de inalação de micotoxinas e contacto dermatológico.
C  ulturas Agrícolas Susceptíveis = CEREAIS
Ataque no campo durante a produção
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Ataque durante o armazenamento
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Espécies Fusarium
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Espécies Aspergillus e Penicillium
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Afectam os grãos e produzem tricotecenas, fumonisinas e zearalenonas. Os grãos são utilizados para fazer alimentos para animais (fenos, palhas e rações).
Outro caso é o das saladas de frutas: aos frutos muito maduros ou com início de produção de bolores é-lhe retirada esta parte e aproveitado o restante. Para evitar doenças deve-se cortar pelo menos 2cm do alimento pois os bolores são constituídos por hifas que se infiltram no alimento e se o fungo for toxinogénico pode conter um risco para a saúde pública.
Aflatoxinas:
Condições ideais de desenvolvimento:
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Temperatura = 25-30ºC; Aw > 0,80
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Presença de O2; pH = 5,5-6,7
Substrato mais afectado: cereais, proteaginosas, oleaginosas
Tempo de desenvolvimento: 8-12 dias
Aflotoxina B1 (+tóxica), Aflatoxina G1, Aflatoxina B2, Aflatoxina G2 (-tóxica)
Aflatoxina M1:
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É um metabólito secundário relativamente estável e confirmadamente carcinogénico e mutagénico. É apenas uma a três vezes menos carcinogénico que a AFB1. Trata-se de um produto de hidroxilação de AFB1 por via biológica (no fígado), que pode ser encontrada no leite e urina.
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A razão entre os níveis de ingestão B1 e a eliminação de M1 pelo leite é sensivelmente 200:1.
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O processo de secagem do leite concentra 8 vezes a M1 no pó.
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Os tratamentos térmicos aplicados ao leite reduzem os níveis de M1:
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65% na Pasteurização – 72ºC durante 45min.
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81% na Esterilização – 115ºC durante 15 min.
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A M1 é insolúvel na nata ficando uma pequena concentração retida nesta.
Medidas de Prevenção e controlo na contaminação por micotoxinas:
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Prevenção da biossíntese das micotoxinas nas matrizes alimentares
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Redução da contaminação fúngica dos grãos ainda no campo (secagem dos produtos)
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Armazenamento em condições que garantam a prevenção da biossíntese (ambientes secos e sem O2, adição de aditivos com acção fungistática)
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Adição fungistática: ácido sórbico e seus sais, ácido propiónico e derivados, ácido benzóico, ácido acético e formiatos são autorizados em baixas concentrações em alimentos para animais e proibidos na alimentação humana, na Comunidade Europeia.
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Não oferecem garantias absolutas
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Destoxificação dos alimentos
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Controlo pró-activo das matérias-primas incorporadas nos alimentos
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Limites máximos de micotoxinas admitidos e que estão estabelecidos oficialmente.
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Doenças de Origem Alimentar (DOA)
Problemas Mundiais Emergentes:
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Aumento das diarreias alimentares e hídricas
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Aumento dos casos de salmoneloses alimentares
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Mais de 20 milhões de mortes
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Novos casos, novos surtos, novos agentes
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Dados inconclusivos por falta de exactidão
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Países Industrializados vs. Países em Vias de Desenvolvimento
Impacto das DOA:
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Saúde – doenças, mortes
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Economia – custos directos e indirectos
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Exportações, turismo
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Política – ex. dioxinas na Bélgica
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Empresas alimentares – perda de mercado, falências
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Consumidores – perda de confiança
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Imagem do País
Zoonoses:
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Zoonozes são doenças de animais transmissíveis ao homem, bem como aquelas transmitidas do homem para os animais. Os agentes que desencadeiam essas afecções podem ser microrganismos diversos, como bactérias, fungos, vírus
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Agentes em animais, alimentos e rações e humanos.
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Antibioresistências.
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Surtos de Origem Alimentar:
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Mundo: Maiores zoonoses são provocadas por bactérias – campylobacter e salmonella. Ambos Patogénicos.
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Portugal: visto que Portugal é um país pouco desenvolvido a nível informático, a gestão da informação é mal feita, daí que a maioria dos resultados dos gráficos apareça a subir de ano para ano, não porque ficam mais pessoas doentes, mas porque a informação é mais controlada e processada. Por isso é que nos rankings aparece sempre abaixo da média na medição de doenças patogénicas.
Toxinfecções Alimentares:
EUROPA
PORTUGAL
EUROPA
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PORTUGAL
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Salmoneloses 77,1%
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Salmoneloses 19,2%
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Salmonella Enteritidis 35%
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Salmonella Enteritidis 16,7%
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 Staphylococcus aureus 4%
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Staphylococcus aureus 15,3%
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Associado a condições de falta de higiene: mãos mal lavadas, couro cabeludo. Aparecem frequentemente em alimentos com ovo (Bacalhau à Brás, p.e.).
Alimentos Envolvidos em Surtos:
 
Bolos Festivos porque as crianças quando os fazem anos levam um bolo para a escola e os putos têm a mania de pôr os dedos nos bolos. Se as mãos estiverem contaminadas, todos os miúdos da escola podem ficar afectados.
Bacalhau à Brás por causa do ovo.
Os ovos são os alimentos que causam + surtos.
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