Microbiologia de Alimentos TIAGO FRAXINO DE ALMEIDA

Microbiologia: “é a ciência que estuda os microrganismos (seres pequenos, geralmente microscópicos) e suas atividades” É a parte da microbiologia que trata dos processos em que os microrganismos influenciam nas características dos produtos de consumo alimentício humano ou animal.

Os biólogos já catalogaram mais de 1,5 milhão de espécies de seres vivos. Pelo menos 10% deles são invisíveis a olho nu, mas estão presentes em nossa vida desde que nascemos.

O que são os microrganismos? Microrganismos são formas de vida muito pequenos que apenas podem ser vistos através do microscópio. Incluem grupos como as bactérias, os virus, os bolores e as leveduras. Certos microrganismos podem causar a deterioração dos alimentos, alguns destes podem também causar doenças alimentares (patogénicos).

O estudo dos microrganismos compreende o conhecimento de suas formas: estruturas, reprodução, Metabolismo, identificação.

Trata ainda da sua distribuição na natureza e as relações entre si e com os demais seres vivos. Estudam-se também as transformações físicas e químicas exercidas nos seus habitats, das quais resultam efeitos prejudiciais ou proveitosos para outros seres vivos.

Áreas de aplicação da microbiologia O microbiólogo, de uma maneira geral, pode se especializar no estudo de certos microrganismos. Estritamente falando: bacteriologia: é o estudo das bactérias (muitas vezes o termo é usado como sinônimo de microbiologia), Micologia: estuda os fungos, Virologia: estuda os vírus Ficologia: estuda as algas.

É freqüente a especialização: citologia bacteriana, genética bacteriana, fisiologia dos fungos, etc. Microbiologia médica: os microrganismos muito estudados são os que causam doenças em humanos e são chamados de patogênicos. Este ramo da microbiologia também estuda a prevenção e controle de doenças, imunização, imunologia e os métodos diagnósticos. Ambientes particulares: solo, ar, água, esgotos, etc.

Distribuição na natureza (habitat) Os microrganismos são encontrados praticamente em todos os ambientes, desde o solo e as massas de água (mares, rios), ar, até as superfícies internas e externas de humanos e outros animais, bem como de plantas. Aparecem em maior abundância onde encontram condições favoráveis, como substâncias nutritivas, umidade e temperatura adequada ao seu desenvolvimento.

Os microrganismos, que são favorecidos pelas mesmas condições que a população humana, podem produzir modificações devido ao seu metabolismo, o que os torna patogênicos para o homem. Felizmente a maioria é inócua e habita a superfície do nosso corpo, trato digestório, boca, nariz, e outras cavidades naturais. Dispomos de meios para resistir à invasão daqueles que são potencialmente patogênicos. INÓCUA: Que não causa dano NEM BENEFÍCIO.

Histórico da conservação dos alimentos Primeiras formas de preservação, redução da aw (salgado, desidratado) 3000 a.C. judeus, gregos, romanos Embutidos fermentados - 1500 a.C., babilônios e chineses Conservação de alimentos com neve - 1000 a.C., romanos

Feitos históricos na microbiologia de alimentos • 1659 - Kircher, presença de bactérias no leite • 1809 – Appert, conservação da carne em frascos de vidro mantidos em água fervendo • 1820 - Kerner comenta sobre “intoxicação por embutidos” (C. botulinum?) e sua elevada taxa de mortalidade • 1854 - Pasteur inicia sua investigação para eliminar microorganismos indesejáveis no vinho

• 1880 - Alemanha inicia pasteurização do leite e em 1890 os EUA • 1943 - EUA utilizou pela primeira vez a irradiação para conservar Alimentos • 1981 – No Canadá se identificou o primeiro surto de listeriose transmitida por alimentos Listeriose é uma infecção bacteriana provocada pela Listeria monocytogenes

Alemão- Girolano Fracastorius- em 1546 sugeriu que os agentes de doenças contagiosas eram germes vivos transmitidos por contato direto entre homens e animais; após epidemia de sífilis. Johannes Janssen (1590), Galileo Galilei (1609), Robert Hooke (1660)-desenvolveram os microscópios compostos Antony van Leewenhoek- descreveu as bactérias pela primeira vez em 1667, conhecido como “Pai da Microbiologia”por que descreveu três formas de bactérias, bem como protozoários, os espermatozóides e as células sanguíneas.

Cont. Histórico Louis Pasteur e Robert Koch final do século XVII-provaram que a teoria da geração espontânea não era verdadeira e demonstraram que a vida somente surge de vida preexistente; esta é a chamada teoria da biogênese proposta por Rudolf Virchow em 1858. Principais experimentos: Técnicas de esterilização e pasteurização; Conhecimento do processo biológico da fermentação; Desenvolvimento da teoria das doenças causadas por germes; Desenvolvimento de vacinas (vírus da raiva e bacilo atenuado ou enfraquecido).

Figura 1.6. Principais contribuições ao Desenvolvimento da Microbiologia como Ciência antes de 1900.

Definições Microrganismos – são seres microscópicos • Presença: odores estranhos, geração de gases em embalagens fechadas (estufamento) e alterações de cor, odor e sabor • Algumas características gerais: - Amplamente distribuídos na natureza - Necessitam de alimentos prontos - Notável poder de reprodução - Podem ser úteis ou nocivos

Definições Patologia : é o estudo das doenças em geral sob aspectos determinados

As ferramentas da microbiologia Microscópios O microscópio é um instrumento utilizado para ampliar e observar estruturas pequenas dificilmente visíveis ou invisíveis a olho nú. O microscópio óptico utiliza luz visível e um sistema de lentes de vidro que ampliam a imagem das amostras. É constituído por uma parte mecânica, que suporta e permite controlar e por uma parte óptica que amplia as imagens.

Configurações ópticas Há duas configurações básicas do microscópio óptico convencional: o microscópio simples e o microscópio composto. A grande maioria dos modernos microscópios de pesquisa são microscópios compostos, enquanto alguns microscópios digitais comerciais mais baratos são simples microscópios de lente única. Microscópio óptico. 1-Ocular; 2-Revólver; 3-Objectiva; 4-Parafuso macrométrico; 5-Parafuso micrométrico; 6-Platina; 7-Espelho; 8-Condensador microscópio ótico

Microscópio simples Um microscópio simples é um microscópio que usa uma lente ou conjunto de lentes para ampliar um objeto através de ampliação angular sozinho, dando ao espectador uma imagem virtual ampliada ereto. Foi Galileu quem trabalhou com o primeiro microscópio. A utilização de uma única lente convexa ou grupos de lentes ainda se encontram em dispositivos de ampliação simples, tais como a lupa, e oculares como telescópios e microscópios. Diagrama do microscópio simples

Microscópio composto Um microscópio composto é um microscópio que utiliza uma lente perto do objeto que está sendo visto para coletar a luz (chamado de lente objetiva) que se concentra uma imagem real do objeto no interior do microscópio . Aquela imagem é então aumentada por uma segunda lente ou um grupo de lentes (chamado ocular) que dá ao observador uma imagem virtual ampliada invertida do objeto. A utilização de um microscópio composto permite tanto maior ampliação, redução da aberração cromática e lentes objetivas intercambiáveis ​​para ajustar a ampliação. Um microscópio composto também faz ajustes de iluminação mais avançadas, tais como contraste possível de fase. Ele é muito utilizado para ampliar imagens que não são vistas a olho nu. Diagrama do microscópio composto

Microscópio eletrônico é um microscópio com potencial de aumento muito superior ao óptico. Foi inventado em 1931 por Ernst Ruska, e vem sendo aperfeiçoado desde então, hoje com a tecnologia é o melhor microscópio existente.

Diferença entre microscópio óptico e eletrônico A diferença básica entre o microscópio óptico e o eletrônico é que o eletrônico não é utilizada a luz, mas sim feixes de elétrons. No microscópio eletrônico não há lentes de cristal e sim bobinas, chamadas de lentes eletromagnéticas. microscópio eletrônico.

Não é possível observar material vivo neste tipo de microscópio Não é possível observar material vivo neste tipo de microscópio. O material a ser estudado passa por um complexo processo de desidratação, fixação e inclusão em resinas especiais, muito duras, que permitem cortes ultrafinos obtidos através das navalhas de vidro do instrumento conhecido como ultramicrótomo. Ultramicrotomia é um métiodo para o corte de espécimes em fatias ou seções extremamente finas, que podem ser vistas em um microscópio eletrônico de transmissão (MET).

Existem três tipos de microscópio eletrônico básico: De transmissão - usado para a observação de cortes ultrafinos; De varredura (ou M.E.V.) - capaz de produzir imagens de alta ampliação para a observação de superfícies; De tunelamento (ou M.E.V.T.) - para visualização de átomos.

História 1608 Zacharias Jansen constrói um microscópio com duas lentes convergentes. 1611 Johannes Kepler sugere como fazer um microscópio composto. 1665 Robert Hooke utiliza um microscópio composto para estudar cortes de cortiça e descreve os pequenos poros na forma de células que ele chama de "células". Publicou seu livro Micrographia. 1674 Leeuwenhoek relatou sua descoberta de protozoários. Observará bactérias nove anos depois. 1828 W. Nicol desenvolve microscopia de luz polarizada. 1838 Schleiden e Schwann propõem a teoria celular e afirmam que a célula nucleada é a unidade estrutural e funcional de plantas e animais. 1849 J. Quekett publica um tratado prático sobre o uso do microscópio. 1876 ​​Abbé analisa os efeitos da difracção na formação da imagem no microscópio e mostra como aperfeiçoar a concepção do microscópio. 1881 Retzius descreve muitos tecidos animais com um detalhe que não foi superado por nenhum outro microscopista luz. Nas próximas duas décadas, ele, Cajal e outros histologistas desenvolvem novos métodos de coloração e propõem as bases da anatomia microscópica. 1886 Carl Zeiss fabrica uma série de lentes, com design de Abbé que permite ao microscopista resolver estruturas nos limites teóricos de luz visível. 1908 Köhler e Siedentopf desenvolvem o microscópio de fluorescência. 1930 Lebedeff projeta e constrói o primeiro microscópio de interferência. 1932 Zernike inventa o microscópio de contraste de fase. 1937 Ernst Ruska e Max Knoll, físicos alemães, constróem o primeiro microscópio eletrônico. 1952 Nomarski inventa e patenteia o sistema de contraste de interferência diferencial para o microscópio de luz.

Unidades de Medidas

Técnicas de Isolamento para microrganismos