fase di latenza fase esponenziale fase stazionaria fase di morte tempo numero di cellule curva di...
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Fase di Latenza
Fase Esponenziale
Fase Stazionaria
Fase di Morte
Tempo
Nu
me
ro d
i C
ell
ule
Curva di Crescita Batterica
ACCRESCIMENTO CELLULAREda 102 cellule (No) a 108 (Nt) in 1 ml in 10 ore (t)
N = log 108 - log 102
log 2
= =8-2
0.301
19.9 generazioni
R =N
t=
19.9
10= 1.99 generazioni (velocita’ di crescita)
G =1
R=
19.9
10= 0.50 ore tempo di generazione
Attivita’ dell’Acqua (aw)
L’acqua viene legata da numerosi componenti agli alimenti come il sale, gli zuccheri, le proteine: quest’acqua cosi’ legata, non e’ piu’ disponibile ai microrganismi per il loro sviluppo. Proporzionalmente all’aumento della concentrazione delle sostanze in grado di trattenere l’acqua, diminuisce la tensione di vapore Sopra l’alimento; tale tensione di vapore e’ quindi direttamente proporzionale alla quantita’ di acqua effettivamente a disposizione dei microrganismi. Come misura di questa “acqua disponibile” e’ stato introdotto il concetto di attivita’ dell’acqua o valore di aw (activity of water) esso viene definitocome il rapporto fra la tensione del vapor d’acqua sopra l’alimento (p) e la tensione di vapore dell’acqua (p0) propria dell’acqua allo stato puro alla stessa temperatura.
aw = ——P
P0
Alimenti ad elevata umidita’ aw = 1.0 — 0.9
Es.: alimenti freschi (animali e vegetali)
Alimenti a umidita’ intermedia aw = 0.9 —0.6
Es.: cereali, marmellate, gelatine, miele, prodotti sotto sale
Alimenti a bassa umidita’ aw = 0.6 — 0.0
Es.: alimenti essiccati
Valore minimo di aw
Gruppi di Microrganismi
Valore minimo di aw Microrganismi (generi o specie)
0,97-0,96 Bacilli Gram Negativi 0,97 PseudomonasC. botulinum tipo E 0,96 Acinetobacter, E. Coli, Klebsiella
Shigella, C. botulinum tipo E
0,95-0,91Maggior parte dei batteri 0,95 Salmonella e altre, Enterobacteriacee
Bacillus, Clostridium, Microbacterium
0,94Lactobacillus, Streptoccocus, Pediococcus
0,94-0,87 Lieviti 0,94 Candita utilis0,88 Maggior parte dei lieviti patogeni0,87 Debaryomyces
0,90-0,86 Cocchi Gram positivi 0,90 Micrococcus0,86 Staphylococcus aureus
0,93-0,80 Muffe 0,93 Rhizopus nigricans0,83 Penicillium expansum0,81 Penicillium patulum0,80 Maggior parte delle muffe patogene
0,80-0,75 Batteri allofili 0,75 Halobacterium halobium
0,65-0,60 Lieviti osmotolleranti 0,62 Saccaromyces rouxii
0,78-0,60 Muffe Xerotolleranti 0,78 Aspergillus flavus0,77 A. ochraceus0,70 A. glaucus0,69 Chrysosporium fastidium
0,60 Xeromyces bisporus
Microrganismi pH Min pH max Acidoresistenza
Micrococcus sp 5,6 8,1 bassa pHmin > 5,0Pseudomonas aeruginosa 5,6 8,0Bacillus stearothermophilus 5,2 9,2
Clostridium botulinum tipo E 5,0-5,2 8,6media pHmin > 5,0-
4,0Colostridium sporogenes 5,0 9,0Bacillus cereus 4,9 9,3Vibrio parahaemolyticus 4,8 11,0Clostridium botulinucum Tipo A e B 4,5 8,5Staphylococcus aureus 4,0 9,8Salmonelle 4,0-4,5 8,0-9,6Escherichia coli 4,4 9,0Proteus vulgaris 4,4 9,2Strptococco lactis 4,3-4,8 9,2
Batteri lattici Lactobacillus spp. 3,8-4,4 7,2 forte pHmin < 4,0Batteri aceticiAcetobacter acidophilus 2,6 4,3LievitiSaccaromyces cerevisiae 2,3 8,6FunghiPennicillium italicum 1,9 9,3Aspergillus oryzae 1,6 9,3
PH
Intervallo di pH Alimento pH
Alcalino pH > 7,2 Albume d'uovo sino a 9,6
Neutro Latte 7,0-6,8pH 7,0-6,5 Gamberetti 7,0-6,8
Ostriche 6,7-6,3 Pollame 6,7-6,3
Debolmente acido pesce 6,6-5,7pH 6,5-5,3 carne 5,8-5,4
pane (bianco) 6,0-5,0 molte verdure 6,5-5,0
Mediamente acido molte conserve 5,3-4,5pH 5,3-4,5
Acido Verdura acida 4,5-3,5pH 4,5-3,7 pomodori 4,4-4,0
ypgurt 4,2-3,8maionese 4,1-3,0
molti tipi di frutta 4,5-3,0
Fortemente acido crauti 3,7-3,1pH < 3,7 mele, succo di mele 3,5-3,3
prugne 3,0-2,8 limoni 2,4-2,2
Batteri min °C Optimum °C Max °C
Psicrofili -5 0 30
Psicrotofi 0 15-25 37
Mesofili 10 30-37 45
Termotrofi 20 45 50
Termofili 40 55 65
LA TEMPERATURA
Ogni microrganismo è caratterizzato da un valore minimo, da un valore massimo e da un valore ottimale di temperatura per la crescita. Sono classificati nel seguente modo
La termoresistenza di un microrganismo si indica con il tempo di inattivazione termica, che rappresenta il tempo necessario per uccidere a una determinata temperatura e in condizioni precisate (natura del terreno, età delle cellule ecc.) i microrganismi presenti in quel substrato. Il tempo di riduzione decimale di un microrganismo, che si indica con D (parametro di più largo impiego), e invece il tempo necessario per ridurre di 10 volte la popolazione microbica a una certa temperatura. E’ costante a una temperatura costante, e funzione della temperatura e si puo esprimere in minuti o in secondi. Si calcola con la prima equazione di Bigelow:
lgN0/N = ϑD
dove N0 e il numero iniziale di cellule, N quello finale e ϑ la temperatura
LA TERMORESISTENZA
Gruppo o specie patogene D a 65,5°C
Mycobacterium tuberculosis 0,20-0,30Brucellasp. 0,10-0,20Coxiella burnetii 0,50-0,60Salmonella (non 775W) 0,02-0,25Salmonella Senftenberg 775W 0,80-1,00Staphylococcus aureus 0,2-2,00Streptococcus pyogenes 0,2-2,00
D a 82°C
Clostridium botulinum E (spore) 0,1-3,00Batteri asporigeni, lieviti, muffe 0,5-3,00
Clostridium botulinumAppartenente alla famiglia delle Bacillaceae
Temperatura ottimale di crescita: 37°C
Sporigeno, anaerobio, mobile
Si conoscono 7 tipi di Cl. Botulinum: A, B, C, D, E F, G.
Cl. Botulinum causa una intossicazione in seguito all’ingestione della tossina da esso prodotta chiamata botulismo.
Le tossine sono neurotossine dall’azione paralizzante
Clostridium botulinumLe tossine
La dose fatale di tossina A per un uomo è 10-8 g
1 g di tossina può uccidere 100 milioni di persone
Vengono prodotte nell’alimento a seguito della proliferazione di Cl. Botulinum.
Vengono assorbite dall’intestino tenue e trasportate al sistema nervoso attraverso la circolazione.
Le tossine agiscono sui nervi periferici e sulla muscolatura involontaria.
Sono termolabili:
A e B vengono inattivate a 80° per 15 minuti
E viene distrutta a 60° in 5 minuti
Clostridium botulinumPatologia
La malattia si manifesta dopo 12-36 ore dall’ingestione fino a 8 giorni
La letalità in assenza di trattamento può arrivare al 70-80%
Sintomi legati all’azione delle tossine sulle fibre nervose colinergiche
Esordio: disturbi gastroenterici
Paralisi oculari
Secchezza della bocca per carenza di salivazione
Disturbi della deglutizione e del parlare
Costipazione e ritenzione di urina
Insufficienza respiratoria nei casi gravi
Clostridium botulinum
BOTULISMO ALIMENTARE
Ingestione di cibi contaminati
BOTULISMO INFANTILE
Ingestione di cibi contaminati nei bambini sotto i 6 mesi
BOTULISMO DA FERITA
Vegetazione di spore in lesioni traumatiche
BOTULISMO DA INALAZIONE
Inalazione della tossina mediante aerosol
Clostridium botulinumContaminazione
AlimentareI serbatoi naturali di Cl. Botulinum sono:1. Suolo2. Feci animali3. Acque dolci e marine
Gli alimenti più coinvolti nei casi di intossicazione umana sono:
4. Conserve domestiche sott’olio non acide mantenute a +10°
5. Cibi conservati con spezie, affumicati, confezionati sottovuoto, consumati crudi.
6. Formaggi a pasta molle raramente
Clostridium botulinumPrevenzione
Accurata pulizia degli alimenti messi in conservaUtilizzazione di prodotti freschi
Sterilizzazione delle conserve col caloreConservazione delle semiconserve in ambiente frescoSalatura a regola d’arte
Rispetto delle tabelle di sterilizzazione e del contenuto di sale
Controlli batteriologici significativi del prodottoSorveglianza ed igiene della distribuzione
Escherichia coli
Fa parte della microflora dell’intestino dell’uomo e degli animali a sangue caldo
Mantenimento della fisiologia intestinaleEnterobatteriaceae bastoncini, mobili o non-mobili,
asporigeni
Anaerobi facoltativi, sono in grado di utilizzare carbonio e azoto come fonti di energia
Temperatura ottimale +37°C (15°- 45°C)
La maggior parte dei ceppi di E. coli non è dannosa
Escherichia coli
Causa di diarrea nell’uomo (vomito, febbre)
Intima aderenza del batterio alla membrana cellulare dell’epitelio e distruzione dei microvilli
Alcuni ceppi possono produrre una o più tossine
Le infezioni si hanno dopo l’ingestione degli organismi attraverso cibo o acque contaminate
Target principale: bambini al di sotto dei 2-3 anni
Uomo come principale riserva
Escherichia coli•Diarrea acuta, acquosa, febbre, crampi addominali
•Causa di epidemie legate al consumo di acqua ed alimenti
• Frequente anche la trasmissione da persona a persona
• Simili ai ceppi di Shigella per l’abilità di invadere e moltiplicarsi nelle cellule dell’epitelio intestinale (ulcera della mucosa)
Escherichia coli
• Causa più comune della “diarrea del viaggiatore” (crampi addominali, febbre, malessere diffuso e vomito)
• Aderiscono alla parte prossimale del piccolo intestino (duodeno e digiuno)
• Le infezioni nell’uomo sono legate al consumo di cibo e acqua contaminati e gli uomini sono considerati il principale serbatoio di ceppi ETEC patogeni per la specie umana
E. Coli O157
Escherichia coli
ContaminazioneCarne: bovini o altre specie animali poco cotta
Latte: latte, burro, yogurt, formaggi
Uova: maionese
Vegetali: legumi, patate, succhi non pastorizzati
Acqua: acqua di rubinetto, acqua di piscina, laghi
• Contatto persona-persona: trasmissione oro-fecale (famiglie, ospedali); sembra che i sintomi che si manifestano dopo contaminazione attraverso questa via siano meno acuti della maggior parte dei casi
• Contatto con gli animali (animali infetti)
Escherichia coli
Controllo e Prevenzione
• Miglioramenti nella sanificazione
• Pratiche igieniche (manipolazione e preparazione dei cibi)
• Educazione del personale a contatto con gli alimenti(igiene personale, tecniche che assicurino adeguata cottura e conservazione di cibi in condizioni che evitino la moltiplicazione batterica)
•Pulizia utensili e superfici con acque aggiunte di cloro
•serbatoio nel tratto intestinale di bovino e altri animali anche domestici
SalmonellaBatterio anaerobio facoltativo
Appartenente alla famiglia delle Enterobacteriaceae
Metabolismo ossidativo e fermentativo; producono acidità e, con alcuni substrati , gas. Il lattosio non è fermentato dalla maggior parte dei ceppi, i nitrati sono ridotti a nitriti, è normalmente prodotta H2S.
Catalasi positivo, ossidasi negativo
Temperatura di crescita:
Ottimale: 35°- 37°C
Range: 5°- 45°C
SalmonellaTossine
Produzione di tre tipi di tossine:
Enterotossina: tossina termolabile di natura proteica
Endotossina : lipopolisaccaride (LPS) costituente la membrana batterica dotato di proprietà endotossica e di resistenza alla lisi
Citotossina: proteina termolabile prodotta dalla membrana batterica che inibisce la sintesi proteica nella cellula ospite e favorisce la fuoriuscita di Ca++ dalle cellule
SalmonellaPatologia
LE GASTROENTERITI tossinfezione alimentare
S. typhimurium, S. enteritidis
Incubazione: 12-24 ore
Segni clinici: vomito, diarrea talvolta sanguinante, dolori addominali, febbre alta
Durata della fase acuta: 24-48 ore
Dose infettante: >104 cellule
Cura: i sintomi regrediscono spontaneamente terapia reidratante, antibiotica in casi gravi
Negli individui immuodepressi può raramente sopravvenire la morte
SalmonellaPatologia
LE FEBBRI TIFOIDI malattia infettiva acuta
S. typhi, S. paratyphi
Incubazione: 2 settimane
Durata della fase acuta: 2 settimane
Segni clinici: infezione sistemica con sintomatologia addominale a carattere acuto
Dose infettante: 10-100 cellule
Cura: isolamento del paziente, terapia antibiotica, disinfezione ambientale
SalmonellaContaminazione
ContaminazioneL’infezione da Salmonella si trasmette principalmente per via oro-fecale e in minor grado per via placentare o transovarica.Gli alimenti sono quindi uno dei veicoli più importanti nella diffusione delle salmonelle in natura. E’ dimostrato che gli alimenti più frequentemente contaminati sono quelli ad elevato contenuto proteico (carni comunque lavorate, uova sgusciate e prodotti a base di uova, molluschi eduli) oppure quelli fisicamente più esposti alla contaminazione fecale (acque superficiali, latte non pasteurizzato e derivati, vegetali trattati con concimi naturali, mangimi non pellettati contenenti materie prime animali o vegetali).
In generale la presenza di Salmonella su di un alimento è dovuta ad una contaminazione crociata (contatto cibi cotti e crudi, presenza di individui infetti, superfici non pulite).
SalmonellaContaminazioneAlimen
tareGli alimenti più frequentemente coinvolti nei casi di tossinfezione sono:
1. molluschi (cozze, ostriche, ecc) pescati in acque contaminate e consumati crudi;
2. carni crude o poco cotte di bovino, equino, suino, pollo, tacchino (roast-beef, tartara, carne trita, arrotolati);
3. insaccati freschi di suino o equino (salsicce);4. uova di gallina o di anatra consumate crude;5. prodotti a base di uova (maionese, tiramisù, prodotti
di pasticceria freschi tipo creme, budini).6. insalate e ripieni contenenti verdura, pollame, carni di
varia provenienza, pesce, uova;7. latte e latticini non sottoposti a trattamento termico di
pasteurizzazione, latte in polvere, cioccolato al latte.
SalmonellaLe infezioni da Salmonella sono in notevole aumento e le cause sono da ricercarsi:•Aumento di preparazioni per grandi collettività •Aumento del consumo di alimenti crudi o parzialmente cotti •Errate modalità di conservazione di alimenti preparati in abbondanza •Diminuzione della resistenza dei singoli a causa di un’eccessiva igiene
Controlli
Trattamenti finalizzati alla distruzione di Salmonella in alimenti crudi che potrebbero essere contaminati (trattamenti termici) •Adozione di sistemi di prevenzione: controllo infestanti, separazione corretta dei prodotti al fine di evitare contaminazioni crociate, igiene personale •Conservazione a temperature tali da impedirne la moltiplicazione
PRINCIPALI FATTORI RESPONSABILI DICONTAMINAZIONE
- Errori nella preparazione (es. lasciare cibi atemperatura ambiente) -Eccessivo intervallo di tempo tra preparazione e consumo
-Cottura insufficiente
- Non idonea igiene da parte del personale addetto
- Insufficiente pulizia di attrezzature e utensili
Le contaminazioni degli alimenti possono essere:
PRIMARIE
SECONDARIE Avvengono durante la fase di lavorazione e trasformazione delle materie prime per la preparazione dei prodotti per il consumo e dipendono dall’ambiente di lavoro ma anche dal personale che manipola gli alimenti
Avvengono durante la fase di produzione delle materie prime ad opera di acqua, aria, suolo e quelle che si verificano durante la macellazione dell’animale stesso
TERZIARIE
QUATERNARIE
Avvengono durante la fase di commercializzazione del prodotto
Avvengono durante la fase di preparazione e consumo di alimenti
e poi ci sono le… CONTAMINAZIONI CROCIATE
Consistono nel passaggio di microrganismi da una sostanza ad un’altra per contatto tra esse
Gli alimenti puliti non devono mai
incontrarsi gli alimenti sporchi o
con imballaggi sporchi oppure
con rifiuti. Le confezioni degli
alimenti devono essere pulite e
integre.
Per i prodotti surgelati si deve
rispettare la catena del freddo:
vanno quindi riposti nell’apposito
vano freezer, avendo l’accortezza
di consumare prima gli alimenti a
scadenza più ravvicinata.Alimenti conservati in frigorifero
PREVENIRE LE CONTAMINAZIONI CROCIATE
PREVENIRE LE CONTAMINAZIONI CROCIATE
Le contaminazioni crociate si verificano quando microrganismi patogeni passano da alimenti crudi o non ancora lavati ad alimenti cotti o pronti per il consumo.
La contaminazione dei cibi può avvenire usando lo stesso utensile o lo stesso piano di lavoro. Essa causa spesso malattie alimentari.
CONSERVAZIONE
Chimici Fisici Biologici Atmosfera gassosa
Abbassamento di aw RiscaldamentoRaffreddamento
Irradiazione
ConservantiSalamoiaAffumicatura
DisidratazioneEssiccamentoAffumicaturaCongelamentoSalaturaAggiunta di zuccheroSalamoia
PastorizzazioneCotturaSterilizzazioneCongelamentoRefrigerazione
Atmosfere modificateCO2 , N2 , sotto vuoto
RadiazioniUV, β e γ
Fermentazionelattica