Departamento de MicrobiologiaInstituto de Cincias Biolgicas

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As bactrias, bolores e leveduras so agentes potenciais de deteriorao de alimentos e potenciais patgenos. Conhecer os fatores que levam a inibio ou favorecem o crescimento dos microrganis-mos essencial para a conservao dos alimentos.O crescimento e a capacidade de sobrevivncia de microrganismos em um alimento dependem de fatores intrnsecos e extrnsecos (Fig. 1). Os fatores intrnsecos so os relacionados com o prprio alimento, j os extrnsecos relacionam com o ambiente em que o alimento se encontra.Dentre os fatores intrnsecos encontramos: -Atividadedegua(Aa) - pH - Potencial de oxi-reduo - Composio qumica -Presenadefatoresantimicrobianosnaturais - Estrutura biolgica - Interao entre microrganismosDentre os extrnsecos encontramos: - Temperatura ambiental - Composio gasosa -Umidaderelativadoambiente

Fatores intrnsecos e extrnsecos que interferem no crescimento microbiano em alimentos

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Fatores Intrnsecos

1. Atividade de gua (Aa ou aw)Aatividadedeguaoparmetroquemedeadisponibilidadedeguadeumalimento.Elerepre-sentaguaqueestlivre,ouseja,aguaquenoestligadaamacromolculasporforasfsicas.Agualivreestdisponvelparaagircomosolventesouparticipardereaesqumicase,portantopode ser aproveitada por microrganismos. Os valores de Aa variam de 0 a 1.Aa = P/PoOnde,P=pressoparcialdevapordaguacontidanoalimentoePo=pressodevapordaguapura.Aadiodealgumassubstnciascomo,saiseacar,reduzovalordeAadeumalimentoporredu-zirovalordapressoparcialdevapordeguanoalimento.Aremoodegua(desidratao)eocongelamento tambm levam a essa reduo.Osmicrorganismospossuemvalormximo,mnimoetimodeAaparasuamultiplicao.Olimitemximo para o crescimento microbiano um pouco menor do que 1,00, j que esse valor corres-pondeaAadaguapura.NatabelaabaixoencontramososvaloresmnimosdeAaparaamultipli-cao de microrganismos.

Tabela 1- Valores mnimos de Aa para multiplicao de alguns microrganismos

Organismos Aa

Bactrias deteriorantes

Leveduras deteriorantes

Bolores deteriorantes

Bactriashaloflicas

BoloresxeroflicosBoloresxeroflicos

Levedurasosmoflicas

ClostridiumbotulinuntipoE

Pseudomonas spp.

Acinetobacter spp.

Escherichia coli

Enterobacter aerogenes

Bacilus subtilis

Clostridium botulinum tipos A e B

Candida utilis

Vibrio parahaemolyticus

Botrytis cinrea

Rhizopus stolonifer

Mucor spinosus

Candida scottii

Trichosporon pullulans

0,9

0,88

0,80

0,75

0,97

0,97

0,96

0,61

0,65

0,96

0,95

0,95

0,94

0,93

0,93

0,93

0,94

0,94

0,91

0,92

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pH

Temperatura,atividadedeguaedisponibilidadedenutrientessoindependentes,portantoemqualquertemperaturaacapacidadedemicrorganismomultiplicarabaixaquandoaAaabaixa.Ou-trosfatoresintrnsecosinterferemnosefeitosdaAa.Quantomaisprximodatemperaturatima,mais larga a faixa de Aa em que o crescimento microbiano possvel, quanto mais distante do valortimodepH,maioraAanecessriaparaocrescimentomicrobianoeapresenadenutrientesamplia a faixa de Aa onde o crescimento possvel.

Candida zeylanoides

Staphylococcus aureus

Alternaria citri

Penicillium patulum

Zygosaccharomyces rouxii

Xeromyces bisporus

Aspergillus echinulatus

0,86

0,84

0,81

0,90

0,61

0,62

0,64

Os microrganismos possuem valores de pH mnimo,timoemximopara suamulti-plicao . O pH neutro (6,5-7,5) o mais favorvel para o crescimento da maioria dos microrganismos, porm o crescimen-to de alguns microrganismos favorecido pelo meio cido (FIG 2.).Em relao ao pH, os alimentos podem ser subdivididos em trs grupos: alimentos de baixaacidez,quepossuempHsuperiora4,5; alimentos cidos, que tem pH entre 4,0 e 4,5,e os alimentos muito cidos, que tem pH inferior a 4,0. Esta subdiviso est baseadaempHmnimoparamultiplicaoe produo de toxina de Clostridium botu-linumenopHmnimoparamultiplicaode bactrias.

Figura 2- pH favorvel pra o crescimento de alguns microrganis-mos

Assim,alimentosdebaixaacidez,soosmaissujeitosamultiplicaomicrobiana,tantodeespciespatognicasquantodedeteriorantes.Nosalimentoscidos,hpredominnciadecrescimentodeleveduras, de bolores e de algumas espcies bacterianas. J nos muito cidos, o crescimento micro-biano restrito a bolores e leveduras.A concentrao de sal e a temperatura so fatores que interagem com o pH. O pH diminui com o aumentodatemperatura,jaconcentraodesaltemefeitosespecficosparacadatipodesalemconcentraesdefinidas.

4. Composio qumica

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Paraqueosmicrorganismossemultipliquemnecessrioquealgunsnutrientesestejamdispon-veis. Esses nutrientes so: gua, fonte de energia, fonte de nitrognio, vitaminas e sais minerais. Asfontesdeenergiautilizadasprincipalmentepelosmicrorganismosso,osaucares,alcoiseami-nocidos,pormalgunsmicrorganismospodemutilizaraucaresmaiscomplexos,comoamidoecelulose.Umaminoriademicrorganismosutilizalipdeoscomofontedeenergia.Umagrandevariedadedecompostosnitrogenadospodeserutilizadacomofontedenitrognio,porm a mais importante so os aminocidos.As vitaminas mais importantes como fatores de crescimento de microrganismos so: as vitaminas docomplexoB,abiotinaeocidopantotnico.Essasvitaminasfazempartedediversascoenzimasenvolvidasemreaesmetablicaseporissosoimportantesfatoresdecrescimento.Osmineraissoessenciaisparaamultiplicaomicrobiana,poisestoenvolvidosemmuitasrea-esenzimticas.Osmineraismaisimportantesso:sdio,potssio,clcio,magnsio,ferro,cobre,zinco e outros.

3. Potencial de oxi-reduo (Eh)

Potencial de oxi-reduo a facilidade com que determinado substrato ganha ou perde eltrons. Quantomaisreduzidoumcomposto,maisnegativoseupotencialdeoxi-reduoequantomaisoxidado,maispositivoseupotencial.Parasuamultiplicao,microrganismosaerbiosrequeremEhpositivo(oxidado)ediminuemEhdomeiomedidaemquecrescem(reduzooxigniodomeio),enquantomicrorganismos anaerbios requeremEhnegativo (reduzido)eo Eh tendea ser maisnegativocomoaumentodaalcalinidadedomeio.Existemtambmasbactriasmicroaerfilas,quesobactriasaerbiasquesemultiplicammelhoremcondiesligeiramentereduzidas.DeterminarovalordeEhdeumalimentomuitodifcil,devidoasinteraesdatensodeoxignioque envolve o alimento com compostos qumicos que agem sobre o valor de Eh.

Antimicrobianos naturais

Apresenadealgumassubstnciasemalimentosquetemacapacidadederetardarouatmesmoimpediramultiplicaomicrobianaest relacionadacomaestabilidadedosalimentos frenteaoataque de microrganismos.Abaixotemosexemplosdealgunsalimentoseseusantimicrobianosnaturais: -Condimentos:possuemleosessenciaiscomfunoantimicrobiana.Eugenolnocravo,ali-cinanoalho,aldedocinmicoeeugenolnacanelaealil-isotiocianatonamostarda. -Ovo:AclaradoovoricaemLisozima,enzimacapazdedestruiraparedecelularbacteria-na,almdeumpHdesfavorvelamultiplicao. -Leite:Possuisubstnciasantimicrobianasnaturais,especificaseinespecficas,comoImu-noglobulinas, fator de complemento macrfagos e linfcitos. Possui tambm um sistema lactope-roxidase, que atravs da quebra de perxidos presentes no leite, libera oxignio que promove a oxidaodegruposSHdeenzimasvitaisaomicrorganismo.

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Estruturas biolgicas

Asestruturasbiolgicasfuncionamcomobarreirasmecnicasparapenetraodemicrorganismos.Comoexemplotemos:cascasdenozes,frutaseovo,pele,pelculaqueenvolvesementes.

Interaes entre microrganismos

Quandoosmicrorganismossemultiplicamemalimentosproduzemmetablitosquepodemalteraracapacidadedesobrevivnciaedemultiplicaodeoutrosmicrorganismospresentesnesseali-mento.AsbactriaslticaspodemalteraropHdoalimento,tornandoomeiocidodemaisparaocrescimentodeoutrosmicrorganismos.Jaalcalinizaodomeio,poraminasformadasporaode descarboxilases, torna o meio propicio para o crescimento dos microrganismos anteriormente inibidos pelo meio cido.Algumasbactriasproduzemmetablitosquesoessenciaisparaocrescimentodeoutras,comoa Pseudomonas aeruginosaqueproduzatiaminaetriptofanoquesoessenciaisparaoStaphylo-coccus aureus.Outrasbactriassocapazesdeproduzirsubstnciascomatividadebactericida,de-nominadadebacteriocinas,umexemploaColicinaqueproduzidapordeterminadascepasdeE. coli.

Fatores Extrnsecos

1. Temperatura ambientalA temperatura o fator ambiental mais importante no crescimento microbiano. Os microrganismos podemsemultiplicaremumagrandefaixadetemperatura.Deacordocomatemperaturaidealdemultiplicaoosmicrorganismospodemserclassificadosem: -Psicrfilos:possuemtemperaturatimademultiplicaoentre10Ce15C.Multiplicam--se em alimentos refrigerados e so os principais agentes deteriorantes de carnes, pescados, ovos, frangos e outros. -Psicrotrficos:possuemtemperaturatimademultiplicaoentre0Ce7C.Assimcomoospsicrfilos,possuiacaractersticadesemultiplicaremalimentosrefrigerados. -Mesfilos:possuemtemperaturatimademultiplicaoentre25Ce40C.Correspon-demamaioriadosmicrorganismosdeimportncianosalimentos,inclusiveospatgenos. -Termfilos:possuemtemperaturatimademultiplicaoentre45Ce65C.Soexem-plos: bactrias patognicas e deteriorantes pertencentes aos gneros Bacillus e Clostridium.

2.Umidade Relativa do AmbienteAatividadedeguaeaumidaderelativadoambientesecorrelacionam.Seoalimentoestiveremequilbriocomaatmosferaaumidaderelativa(UR)serigualaAaX100.O alimento pode absorver umidade do ambiente e aumentar sua Aa quando for conservado em ambientescomURsuperiorsuaouperderguaseaumidadedoambientefor inferiorasua,diminuindoovalordeAa.EssasalteraesdeAaprovocammodificaesnacapacidadedemulti-plicao dos microrganismos.

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3.Composio Gasosa do AmbienteAcomposiogasosadoambienteemqueumalimentoforconservadopodeselecionarostiposdemicrorganismosqueiropredominarnoalimento.Microrganismosaerbiossemultiplicamnapresenadeoxignioenquantomicrorganismosanaerbiossemultiplicamnaausnciadeoxignio.Recursostecnolgicosquelevamamodificaesnacomposiogasosadoambientesomuitouti-lizados,jqueessasmodificaessocapazesdecausaralteraesnosmicrorganismosquevivemesemultiplicamemumalimento.Aatmosferamodificadaumdestesrecursos,ondeooxignioparcialmenteoutotalmentesubstitudoporoutrosgases,outrosexemplosso:embalagensconten-docombinaesentreoxignio,nitrognioegscarbnico,embalagensavcuoeatmosferascon-tendoCO2,quesobastanteempregadasparaprolongaroarmazenamentodefrutasedecarnesvermelhas.

4.Conceito dos Obstculos de LeistnerOsfatoresintrnsecoseextrnsecospossuemefeitosaditivos,sinergsticosouatmesmoantagni-cosentresi.OconceitodosobstculosdeLeistnernadamaisdoqueoestudodasinteraesentreosfatoresintrnsecoseextrnsecosqueafetamacapacidadedesobrevivnciaedemultiplicaodosmicrorganismos nos alimentos. Por exemplo: - Se todos os fatores (Aa, pH, Eh, temperatura e conservador qumico) contribuir igualmente no crescimento microbiano, esse crescimento bloqueado e o alimento estvel e seguro. -Apenasofatores(Aa,pH,Eheconservadorqumico)conseguemgarantiraestabilidademi-crobiana. -Umnicofatorintrnseco(Aa)podesersuficienteparagaratiraestabilidade. -Seoalimentojpossuirumacargamicrobianaelevada,osquatrofatoresseroinsuficientespara controlar o crescimento microbiano. - Se o alimento for enriquecido com nutrientes,o que causa um elevado crescimento micro-biano, a intensidade dos fatores (obstculos) deve ser aumentada. -Seometabolismomicrobianojestiverafetadomenosobstculossonecessrios. -Seosobstculosagiremsinergicamenteoefeitofinalseromaiseficiente.

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Literatura sugerida