Microbiologia degli Alimenti

Microbiologia degli Alimenti Matteo Corradi

o Alterazioni indipendenti dalla composizione del substrato:

➢ Ammuffimento;

➢ Colorazioni anomale;

➢ Slime;

- Principali microrganismi alterativi (elenco).

Microbiologia degli Alimenti, parte terza, descrizione microrganismi causa

di malattie alimentari

5. Microrganismi causa di malattie alimentari

- Malattie di origine alimentare: definizione OMS

o Malattie trasmesse con gli alimenti: classificazione;

o Quali alimenti coinvolti;

o Dove sono stati consumati;

o Numero di notifiche e distribuzione epidemie;

o Esempi di Campylobacter, Salmonella, Listeria;

- Analisi del rischio microbiologico negli alimenti

o Modello teorico e separazione dei compiti;

o Definizioni;

o Analisi del rischio:

➢ Valutazione del rischio:

→Identificazione del pericolo;

→Caratterizzazione del pericolo (tassonomia e nomenclatura, caratteristiche, virulenza);

→Valutazione dell’esposizione (distribuzione nell’ambiente e negli alimenti, dose

infettiva, alimenti coinvolti);

→Caratterizzazione del rischio (misure di controllo);

➢ Gestione del rischio;

➢ Comunicazione del rischio;

- I principali batteri responsabili di malattie alimentari

o Infezioni (enteroinvasive, enterotossiche, invasive, non invasive, elenco infezioni alimentari più note);

o Intossicazioni (e quali sono le più note);

o Tossinfezioni (e quali sono le più note);

o Difesa dell’ospite e il meccanismo dose-risposta;

➢ Manifestazione della malattia;

➢ DIM;

➢ Virulenza:

→Tossicità;

→invasività;

→LD ;

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- Patogeni Gram positivi

I. Staphylococcus aureus

1. Identificazione del pericolo: microbiota umano (cavità nasai), malattie nosocomiali (alta morbilità e

infettività), intossicazioni alimentari (nausea, vomito, crampi addominali, malattia non grave

autolimitante). Enterotossine termostabili.

Le notifiche sono poche e datate, questo a testimoniare la bassa gravità della malattia.

2. Caratterizzazione del pericolo

a. Tassonomia e nomenclatura: phylum Firmicutes, genere Staphylococcus, specie aureus, subsp.

aureus e anerobious. Suddivisione in coagulasi positivi (6 specie, tra le quali le patogene S. aureus,

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S. hyicus, S. intermedius) e negativi (batteri protecnologici per prodotti carnei fermentati, quindi

virtuosi).

b. Caratteristiche

o Sporigeno: no;

o Gram +, forma coccia, catalasi e coagulasi positivo;

o Osigeno: anaerobio facoltativo;

o Catalasi e coagulasi positivo;

o A : crescita fino a 0,83 (20% NaCl), produzione tossina fino a 0,85. Sopravvivenza fino a

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25% NaCl (batterio alofilo, con capacità di accumulo nella cellula di soluti biocompatibili

quali prolina, glicina, betaina);

o pH: rallentamento duplicazione a 4,5, arresto duplicazione a 4, arresto produzione di

tossina a 4 (piuttosto scarsa resistenza all’acidità);

o Temperatura: crescita fino a 7°C, inattivato dalla pastorizzazione (ma può sopravvivere

alla termizzazione). Produzione tossina fino a 10°C;

c. Virulenza: intossicazione che provoca gastroenteriti, vomito, crampi addominali, diarrea. Malattia

non grave, autolimitante. Enterotossine termostabili (resistenti ai trattamenti termici di

pastorizzazione e sterilizzazione), inoltre sono resistenti agli enzimi proteolitici gastrici e

pancreatici. L’enterotossina mantiene la propria attività dopo trattamento a 121°C per 11 min.

3. Valutazione dell’esposizione al pericolo

a. Distribuzione nell’ambiente e negli alimenti: diffusione ubiquitaria nell’ambiente, soprattutto in

materie prime di origine animale non trattate termicamente, in latte e prodotti lattiero caseari

prodotti da latte crudo, operatori settore alimentare, prodotti che hanno subito manipolazione.

Essendo diffuso nella specie umana gli operatori del settore alimentare sono considerati fonte di

contaminazione;

b. Dose infettiva: produzione tossina termostabile a 10 -10 cellule/g. La produzione di tossina è

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regolata da complessi sistemi che coinvolgono più fattori di trascrizione. 1 mg di tossina per dare

i sintomi;

c. Alimenti coinvolti: carni, prodotti carnei fermentati, prodotti lattiero caseari, prodotti che hanno

subito manipolazione, prodotti conservati sopra i 10°C.

4. Caratterizzazione del rischio

a. Misure di controllo:

o Trattamenti termici (può sopravvivere alla termizzazione);

o Refrigerazione;

o Evitare contaminazione crociata in post-trattamento;

o Tossina non eliminata termicamente (il prodotto non è vendibile);

o Regolamento CE 1441/2006 impone il limite di cellule di S. aureus in formaggi a latte crudo

a 10 cellule/g, che se raggiunto richiede l’esecuzione di saggi immunologici per valutare

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la presenza di tossina.

II. Clostridium botulinum

1. Identificazione del pericolo: morfologia bacillare, la tossina termolabile è la più potente sostanza

tossica naturale, incidenza limitata ma mortalità alta (6%). La pericolosità è elevata poiché il

microrganismo è anaerobio, sporigeno, tossinogeno (tossina molto potente).

L’incidenza dell’intossicazione è limitata ma la mortalità è elevata (6%).

2. Caratterizzazione del pericolo

a. Tassonomia e nomenclatura 6

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o Gruppo I proteolitico e lipolitico, mesofilo, spore più termoresistenti, produzione tossine

A, B, F, non cresce a T<10°C. Responsabile di odori sgradevoli nell’alimento;

o Gruppo II proteolitico e saccarolitico, psicrotrofo, spore meno termoresistenti,

produzione tossine B, E, F, non cresce a T<3,3°C. Può non originare alterazioni evidenti

nell’alimento;

b. Caratteristiche

o Sporigeno: sì;

o Gram +, morfologia bacillare;

o Ossigeno: anaerobio o microaerofilo

o A : germinazione spora, sviluppo e produzione tossina inibiti a 0,96 per i proteolitici e

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0,97 per i non proteolitici. Concentrazioni inibenti di NaCl del 10% per ceppi proteolitici

e 5% per ceppi non proteolitici;

o pH: minimo a 4,6 per i ceppi proteolitici, 5 per i ceppi non proteolitici. L’ambiente acido

favorisce l’effetto delle alte temperature;

o Temperatura

→Gruppo I: ottimale a 40°C, minima a 10°C;

→Gruppo II: ottimale a 30°C, minima a 3,3°C (attenzione psicrotrofo);

c. Virulenza: intossicazione (botulismo alimentare, tempo di incubazione di alcune ore o pochi

giorni). Tossine molto potenti, con apparsa dei sintomi dopo poche ore o alcuni giorni

dall’ingestione. I sintomi sono debolezza, vertigini, nausea, visione confusa, progressiva difficoltà

a deglutire e parlare. Morte per blocco del sistema nervoso periferico in seguito a interazione delle

tossine con i sistemi di trasmissione neuronali.

0,1-1,0 mg di tossina A per causare la morte nell’uomo.

I ceppi più pericolosi sono A, B, F.

3. Valutazione dell’esposizione al pericolo

a. Distribuzione nell’ambiente e negli alimenti: ubiquitario in suolo, fondali lacustri, acque marine e

lacustri, tratto digerente animali e pesci. Presente sia in alimenti animali e vegetali.

Tipo E più presente in prodotti ittici provenienti dal mare del Nord. Tipo B più presente nei suoli

europei. Tipo A più presente nei suoli dell’Ovest-Nord America;

b. Dose infettiva: valutare anche botulismo infantile e da ferita.

c. Alimenti coinvolti: alimenti di origine vegetale e animale.

4. Caratterizzazione del rischio

a. Misure di controllo

o Rispetto di buone pratiche agronomiche, di igiene di processo. Riduzione della

contaminazione fecale per le carni;

o Temperatura: congelamento e refrigerazione per prevenire la produzione di tossine,

senza effetto però su spore. Tossina termolabile a temperature superiori a 80°C (ok

bollitura per 15 minuti). La termoresistenza della tossina decresce all’abbassarsi

dell’acidità del substrato.

Sterilizzazione a 121°C per 2,5 minuti per eliminare le spore. La resistenza della spora

varia in funzione del sierotipo, del numero di spore presenti, del substrato;

o pH: minimo a 4,6 per i ceppi proteolitici, 5 per i ceppi non proteolitici. L’ambiente acido

favorisce l’effetto delle alte temperature sulle spore;

o Aw: germinazione spora, sviluppo e produzione tossina inibiti a 0,96 per i proteolitici e

0,97 per i non proteolitici. Concentrazioni inibenti di NaCl del 10% per ceppi proteolitici

e 5% per ceppi non proteolitici. Le richieste di a aumentano a pH acidi e al diminuire

w

della temperatura; 7

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o Redox: sia Cl. botulinum che Cl. perfringens tollerano piccole quantità di O . Considerare

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fattori che modificano red-ox;

o Fattori impliciti

→batteri lattici per contrastare lo sviluppo (abbassamento del pH per acidificazione ad

opera di acido lattico, produzione di nisina, antibiotico naturale);

→lieviti e muffe favoriscono lo sviluppo;

o Ad eccezione di alimenti acidi come le conserve acide, il Cl. botulinum è inibito dal

contemporaneo intervento di più fattori.

III. Clostridium perfringens

1. Identificazione del pericolo: morfologia bacillare, produce tossina termolabile.

2. Caratterizzazione del pericolo

a. Tassonomia e nomenclatura: Clostridium perfringens, classificato in 5 gruppi (A, B, C, D, E);

b. Caratteristiche

o Sporigeno: sì;

o Gram +, morfologia bacillare;

o Ossigeno: anaerobio o microaerofilo;

o Temperatura: crescita tra i 12°C e i 50°C. Germinazione della spora a T<50°C;

c. Virulenza: tossinfezione. Ingestione di 10 cellule che a livello intestinale sporulano, al momento

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del rilascio della spora la cellula madre si lisa e rilascia anche la tossina, che è attivata dalla tripsina

e si lega agli enterociti, dove forma canali per acqua e ioni. I sintomi sono diarrea acuta, nausea,

crampi addominali (si manifestano dopo 8-24 ore dall’ingestione delle cellule). Raramente mortale

e a decorso rapido.

3. Valutazione dell’esposizione al pericolo

a. Distribuzione nell’ambiente e negli alimenti: ubiquitario nell’ambiente e presente nel tratto

digerente di uomo e animali. Si ritrova in alimenti entrati a contatto con suolo o materia fecale,

come carne, pesce, vegetali, prodotti lattieri caseari;

b. Dose infettiva: 10 cellule ingerite per porzione. Il fattore di rischio è un trattamento come la

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cottura (che stimola la formazione delle spore e quindi la produzione di tossina) seguito da una

conservazione sopra i 12°C (germinazione delle spore e quindi rilascio della tossina).

Il fattore distintivo per questa infezione è infatti un trattamento termico seguito da conservazione

a temperatura superiore a 12°C;

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