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Microbiologia Aplicada à Nutrição 11/03/2019
Prof. Cláudio 1
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� O período de produção de alimentos data de 8 a 10 mil anos
atrás, antes disso os seres humanos buscavam incessantemente
fontes de alimentos.
Presume-se que os problemas de deterioração e toxicidade dos
alimentos apareceram logo no início desse período.
� Com os alimentos preparados surgiram os problemas de
transmissão de doenças e da rápida deterioração dos alimentos,
os quais foram causados, sobretudo, pelo armazenamento
inadequado.
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• A deterioração dos alimentos
preparados aparentemente data de
6000 aC.
• A primeira evidência da fabricação
de cerveja foi encontrada na antiga
Babilônia e data de 7000 aC.
• As primeiras panelas para fervura
surgiram no Oriente Médio a ± 8000
anos atrás. A arte de cozinhar
cereais, fermentar e armazenar
alimentos foi iniciada nesta época.
• A prática de fazer cerâmicas foi
trazida do Oriente Médio à Europa
Ocidental em 5000 aC.
• Sabe-se que os vinhos são
preparados pelos assírios desde
3500 aC.
• Acredita-se que os
sumérios (3000 aC.) foram
os primeiros grandes
criadores de animais
domésticos e produtores
de leite e estão entre os
primeiros a fabricar
manteiga. Carnes e peixes
salgados, gordura trigo,
couro e cevada estão
associados a esta cultura.
• O leite, a manteiga e o
queijo eram utilizados
pelos egípcios em 3000ac.
• Entre 3000 e 1200 aC., os judeus utilizaram o sal do Mar Morto para conservação de diversos alimentos.
=> Os chineses e os gregos utilizavam peixes salgados em sua dieta e acredita-se que os gregos passaram
essa técnica aos romanos, cuja dieta incluía carnes em conserva.
=> A mumificação e a conservação dos alimentos são tecnologias relacionadas e parece que uma tem
influencia sobre o aparecimento da outra.
• Lingüiças fermentadas
foram preparadas e
consumidas pelos antigos
babilônios e pelos chineses
desde 1500 aC.
=> Outro método de
conservação de alimentos
que aparentemente surgiu
nesta época foi o uso de
óleos como o de oliva e de
gergelim. O seu uso
resultou em alta incidência
de intoxicações.
•Os romanos utilizavam neve para conservação de
carnes e frutos do mar em 1000 aC. Nesta época
foram aprimoradas as técnicas de defumação de
carnes, produção de queijos e vinhos.
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• Aparentemente, poucos avanços foram realizados entre o nascimento de Cristo
e 1100 dC. em direção ao entendimento da natureza da toxicidade e da
deterioração de alimentos.
=> Um evento importante de intoxicação matou muita gente na Europa da Idade
Média (ergotismo das gramíneas). Mais de 40 mil mortes na França em 943 dC.
=>Açougueiros começaram a ser importantes em 1156. Em 1248 já era separada a
carne comercializável ou não na suíça. Em 1276 já existia lei de inspeção obrigatória
nos abatedouros.
Apesar desta preocupação com os alimentos até este momento
acredita-se que a humanidade não tinha conhecimento da relação
entre os microrganismos e os alimentos.
� Robert Hooke (1665): microscópio rudimentar – plantas e fungos.
� Antonie van Leewenhoek (1674): mundo microbiano
• 1683 – publicação da primeira representação de uma bactéria.
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O progresso da Microbiologia ficou vinculado ao desenvolvimento de instrumentos e técnicas pertinentes
ao seu estudo:
� microscópios com maior poder de resolução;
� técnicas de cultivo;
� técnicas de coloração de estruturas celulares.
� Século XIX: o químico francês Louis Pasteur e o médico
alemão Robert Koch desenvolveram estudos que
estabeleceram as bases da Microbiologia como ciência
experimental estruturada e especializada.
Primeira pessoa a avaliar e a entender a presença de microrganismos nos alimentos.
Em 1837 ele demonstrou que o azedamento do leite era causado por micróbios e em 1860 utilizou o calor para destruir microrganismos
indesejáveis no vinho e na cerveja
Pasteurização
O PLANETA MICROBIANO
Os microrganismos são ubíquos e são capazes de
se adaptar a qualquer ambiente, com
características fisico-químicas definidas.
Os ecossistemas são normalmente colonizados por
uma ampla e diversa microbiota, formada
principalmente por bactérias e fungos, mas
também protozoários e vírus.C’est les microbes, qui auront le dernier
mot
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MicrorganismosMicrorganismosMicrorganismosMicrorganismos
Agentes causadores
de doenças
Indústria de
alimentos
Indústria
química
Indústria
farmacêutica
Agricultura
Biotecnologia
Energia
Recuperação ambiental
biorremediação
Meio ambiente
Microbiologia no século XXI
Biolixiviação
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�Microbiologia Médica e Diagnóstica:
• Descrição dos agentes etiológicos;
• Vias de transmissão;
• Medidas de tratamento e prevenção das doenças;
• Desenvolvimento de estratégias terapêuticas.
�Microbiologia Ambiental:
• Estudo dos papéis dos microrganismos nos ecossistemas;
• Descrição de fenômenos naturais;
• Prospecção da diversidade microbiana
�Microbiologia Industrial, Biotecnologia e de Alimentos:
• Otimização de processos microbianos;
• Transformação de substratos pela ação de microrganismos;
• Purificação de produtos microbianos;
• Biorremediação e biolixiviação.
OMS - Desafios do século XXI na área de saúde
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IMPORTÂNCIA DOS MICRORGANISMOS NOS ALIMENTOS
1 – Deterioração microbiana
2 – Produção de doenças
3 – Alterações benéficas
IMPORTÂNCIA DOS MICRORGANISMOS NOS ALIMENTOS
1 – Deterioração microbiana
2 – Produção de doenças
3 – Alterações benéficas
Transformação do substrato
Colonização e veiculação
Transformação do substrato
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IMPORTÂNCIA DOS MICRORGANISMOS NOS ALIMENTOS
1 – Deterioração microbiana:
�Microrganismos causadores de alterações químicas prejudiciais.
• Cor;
• Odor;
• Sabor;
• Textura;
• Aspecto
As alterações são conseqüências do desenvolvimento natural dos
microrganismos.
Reprodução e perpetuação da espécies - alimento como substrato energético
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IMPORTÂNCIA DOS MICRORGANISMOS NOS ALIMENTOS
2 – Produção de doenças:
� Microrganismos presentes nos alimentos podem apresentar
risco à saúde humana e animal.
• Infecções;
• Intoxicações;
• Toxi-infecções
� As características das doenças dependem de fatores
relacionados aos microrganismos, aos alimentos e aos indivíduos
consumidores;
� Chegam aos alimentos por inúmeras vias sempre refletindo
condições precárias de higiene (produção, armazenamento, distribuição
ou manuseio antes do consumo - nível doméstico, comercial ou industrial)
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IMPORTÂNCIA DOS MICRORGANISMOS NOS ALIMENTOS
2 – Produção de doenças:
� Fontes de contaminação microbiana para os alimentos:
• Solo e água;
• Plantas;
• Utensílios;
• Superfície e TGI de seres humanos;
• Vetores invertebrados e vertebrados;
• Manipuladores;
• Ar e poeira.
�Necessidade de conhecimento e aplicação de técnicas de
controle da população microbiana nos alimentos.
IMPORTÂNCIA DOS MICRORGANISMOS NOS ALIMENTOS
3 – Alterações benéficas:
� Microrganismos presentes nos alimentos podem alterar as características
originais para transformá-lo em novo alimento
� Podem ser mantidos durante o processo de produção ou podem ser
introduzidos intencionalmente.
� Quando ocorrem naturalmente no alimento, seu crescimento pode ser
seletivamente estimulado.
� Um mesmo microrganismo pode ter atividades diferentes em alimentos
diferentes: podem causar deterioração em um alimento, mas estas reações
biológicas podem ser desejáveis em outro alimento.
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IMPORTÂNCIA DOS MICRORGANISMOS NOS ALIMENTOS
Produtos de metabolismo microbiano podem ser purificados e utilizados na indústria de
alimentos como substratos, conservantes ou agentes de sabor, dentre outras funções.
Enzimas Origem Indústria Aplicação
Amilase
Aspergillus niger, A. oryzae, Bacillus subtilis,
Rhizophus spp, Mucor rouxii
Panificação
suplemento de farinha,
preparação de massa, alimentos pré-cozidos, elaboração de xaropes
CelulaseAspergillus niger, Trichoderma viride
Bebidas
preparação de concentrados
líquidos de café, clarificação sucos
Dextrano-sacarose Leuconostoc mens. Alimentar, bebidas dextrano para diversos uso
Glucosioxidase Aspergillus niger Alimentareliminação da glicose dos sólidos do ovo
Invertase Sacharomyces cereviase Alimentar mel artificial
Lactase Sacharomyces fragilis Láctea hidrólise da lactose
LipaseAspergillus niger, Rhizophus spp, Mucor spp
Láctea sabor ao queijo
PectinaseAspergillus niger, Rhizophus spp, Penicillium
Alimentar, bebidasclarificação de vinho e de sucos de frutas
ProteaseAspergillus oryzae, Bacillus subtilis
Cerveja, Panificação, Alimentar
impede que a cerveja se
enturva ao esfriar, abranda as carnes
Enzimas parecidas a renina
Mucor Alimentarcoalhada do leite para fabricação de queijo
Os microrganismos são caracterizados,
classificados e identificados através de suas
propriedades morfológicas e fisiológicas.
Mais recentemente novos critérios têm sido
introduzidos relativos às suas características
bioquímicas e genéticas.
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Organização taxonômica dos seres vivos
Desenvolvimento da microscopia e técnicas bioquímicas – 1969 (Robert H. Whittaker)
Cinco reinos relacionados com estrutura celular e forma de obtenção de nutrientes
Animália (animais) Plantae (plantas)
Protista (algas e protozoários) Fungi (fungos)
Monera (procariotas)
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Organização taxonômica atual
Sistema de classificação fundamentado no argumento de que a
divisão dos microrganismos em procariotos e eucariotos era
insuficiente – 1991 (Carl R. Woese)
Divisão dos procariotos em Archae e Bacteria - seqüência do RNAr 16S e 18S
Archaea (procariotas)
Eukarya (eucariotas: fungos, algas, protozoários, plantas e animais)
Bacteria (procariotas)
As archaea são procariotas porque não possuem núcleo envolvido por
membrana, mas possuem lipídios e ácidos nucléicos ribossomais diferentes
das bactérias e dos eucariotos
Domínio Aphanobionta
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Microrganismos de Interesse em alimentos
Bactérias
Fungos
Vírus