FACTORES QUE PROMUEVEN LA ACTIVIDAD MICROBIANA

MICROBIOLOGIA

1. Asignatura: MICROBIOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS Prof. Lic. Blanca Inés Ibarra Escobar Nutrición – UNA Reg. Prof. N° 3.608 Carrera: Tecnología en Alimentos Unidad II: Factores que promueven la actividad microbiana en los alimentos y enfermedades transmitidas por los alimentos

2. Unidad II: Factores que promueven a actividad microbiana en los alimentos e Enfermedades transmitidas por los Alimentos 2.1.-Factores intrínsecos: pH, Aw , potencial redox , contenido nutricional, sustancias antimicrobianas. 2.2.-Factores extrínsecos: temperatura, humedad. Microorganismos halófilos. 2.3 Enfermedades de origen microbiano transmitidas por los alimentos., Infecciones, intoxicaciones y toxiinfecciones alimentarias.

3. Todos los microorganismos, igual que todos los seres vivos, necesitan un conjunto de factores que les permita crecer-vivir en un determinado medio ambiente. Estos factores son diferentes para cada microorganismo. Conocer los factores que influyen el crecimiento de los microorganismos presentes en un alimento será de utilidad para actuar sobre estos a fin de controlar el crecimiento y prevenir contaminaciones.

4. Factores intrínsecos pH Aw potencial redox contenido nutricional sustancias antimicrobianas

5. El pH es una medida de la acidez de un alimento (u otro producto) que varía de una escala de 1 a 14. La mayoría de los alimentos tiene un pH cercano a 7 (neutro) o menos. En el caso de carnes el pH es de 6,4 y el de los pescados 6,8 Cada microorganismo tiene un pH de crecimiento óptimo, máximo y mínimo. La mayoría de las bacterias crecen a un valor de pH cercano a la neutralidad (6,6 – 7,5), otras lo hacen mejor en medios ácidos (levaduras ) La mayoría de las bacterias crecen a valores de pH entre 5 y 8 pH – Acidez.

6. ¿Qué nivel de pH tienen los alimentos? Dependiendo de la cantidad de iones de hidrógeno que concentren, podemos clasificar los alimentos en alta acidez o baja acidez dependiendo de los niveles de pH que contengan, que oscila entre un 3 y un 10. A grandes rasgos podemos hablar de alimentos con alta acidez y alimentos con baja acidez.

7. Alimentos con alta acidez Son aquellos que tienen un ph por debajo de 4,6. En este grupo podemos encontrar algunos alimentos y bebidas como el agua carbonatada, los refrescos y las bebidas energéticas, algunos lácteos como los yogures, cereales, azúcares, alcoholes y algunas carnes como las altas en grasas. Alimentos con baja acidez Son aquellos que tienen un ph por encima de 4,6. En este grupo podemos encontrar alimentos como la mayoría de hortalizas (menos el tomate), la mayoría de frutas, huevos, la mayoría de legumbres, semillas, aceites, carnes y pescados

8. Factores intrínsecos pH Aw potencial redox contenido nutricional sustancias antimicrobianas

9. El término “actividad de agua” ( Aw ) se refiere al agua disponible para el crecimiento microbiano, y su valor varía de 0 a 1,0. La menor Aw en la cual una bacteria patogénica puede desarrollarse, es 0,85. Los valores de actividad de agua favorables para el desarrollo bacteriano están entre 0,97 y 0,99. L os alimentos con Aw dentro de esa variación favorecen a los agentes de enfermedades bacterianas . Aw (actividad de agua)

10. Es conveniente determinar la actividad de agua con precisión para cada uno de los productos, para así caracterizar el riesgo de cada uno de ellos : Aw = 0,98: pueden crecer casi todos los microorganismos patógenos y dar lugar a alteraciones y toxiinfecciones alimentarias. Los alimentos más susceptibles son la carne o pescado fresco y frutas o verduras frescas. Aw = Entre 0,93 y 0,98: pueden formarse un gran número de microorganismos patógenos. Los alimentos más susceptibles son los embutidos fermentados o cocidos, quesos de corta maduración, carnes curadas enlatadas, productos cárnicos o pescado ligeramente salados y el pan . ANÁLISIS DE LA ACTIVIDAD DE AGUA EN LOS ALIMENTOS

11. Aw = Entre 0,85 y 0,93: En este caso, como bacteria, solo crece S. aureus , que puede dar lugar a toxiinfección alimentaria. Sin embargo, los hongos aún pueden crecer. Como alimentos más destacados figuran los embutidos curados y madurados, el jamón serrano o la leche condensada. Aw = Entre 0,60 y 0,85:  las bacterias ya no pueden crecer en este intervalo, si hay contaminación se debe a microorganismos muy resistentes a una baja actividad de agua, los denominados osmófilos o halófilos. Puede darse el caso en alimentos como los frutos secos, los cereales, mermeladas o quesos curados. Aw < 0,60:  no hay crecimiento microbiano, pero sí puede haber microorganismos debido a una contaminación durante su producción que sobrevivan largos periodos de tiempo. Es el caso del chocolate, la miel, las galletas o los dulces

12. Factores intrínsecos pH Aw P otencial redox contenido nutricional sustancias antimicrobianas

13. Los procesos de oxidación y reducción se relacionan con el intercambio de electrones entre las sustancias químicas. El potencial de óxido-reducción puede definirse como la capacidad de determinados sustratos de ganar o perder electrones. El elemento que pierde un electrón se denomina oxidado, y el que gana, reducido. Potencial Redox

14. Los microorganismos en función de sus exigencias en oxígeno se clasifican en: Aerobios estrictos . Pseudomonas , Micrococcus , Bacillus ; que necesitan oxígeno como aceptor final de electrones . Aerobios facultativos . Enterobacterias , Staphylococcus ; que pueden desarrollarse en presencia o ausencia de oxígeno. No obstante, en situaciones de anaerobiosis se produce un menor crecimiento (particularmente en las levaduras ). Anaerobios estrictos . Clostridium , Propionibacterium , etc.; se desarrollan en ausencia de oxígeno. Ciertos Clostridium son ligeramente aerotolerantes .

15. Factores intrínsecos pH Aw P otencial redox C ontenido nutricional sustancias antimicrobianas

16. Los alimentos con mayor contenido de proteínas y azúcares son más favorables para el crecimiento y desarrollo de microorganismos. Los microorganismos difieren en cuanto a la exigencia de factores de crecimiento y capacidad de usar diferentes sustratos de la composición de alimentos. Fuentes: - Carbono - Nitrógeno - De vitamina - Minerales Contenido Nutricional

17. A) FUENTE DE CARBONO El carbono puede ser un factor limitante para el desarrollo bacteriano. Carbohidratos complejos (polisacáridos), como almidón y celulosa, son usados directamente por un pequeño número de microorganismos. Grasas y aceites son usados por microorganismos lipolíticos , como varios mohos, levaduras y bacterias ( Pseudomonas , Achromobacter , Alcaligenes  y otras). Sin embargo, muchos microorganismos no pueden desarrollarse en ese sustrato . B) FUENTE DE NITRÓGENO Proviene de aminoácidos, nucleótidos, péptidos y proteínas, además de otros compuestos nitrogenados. Los aminoácidos son la fuente más importante de nitrógeno para los microorganismos.

18. C) FUENTE DE VITAMINA Generalmente, los alimentos poseen la cantidad de vitamina necesaria para el desarrollo de los microorganismos. Por ejemplo, frutas pobres en vitaminas del Complejo B no favorecen el desarrollo de algunas bacterias. Las bacterias Gram-positivas son más exigentes que las Gram-negativas y los mohos, que pueden sintetizar algunas de esas vitaminas. Las más importantes son las vitaminas del Complejo B, la biotina y el ácido pantoténico . D) SALES MINERALES Pese a usarse en pequeñas cantidades, son factores indispensables para el desarrollo de microorganismos, debido a su papel en las reacciones enzimáticas. Los más importantes son sodio, potasio, calcio y magnesio.

19. Factores intrínsecos pH Aw P otencial redox C ontenido nutricional S ustancias antimicrobianas

20. La estabilidad de algunos productos de origen animal y vegetal ocurre, en la naturaleza, debido a la presencia de sustancias antimicrobianas. Éstos son algunos ejemplos: Sustancias antimicrobianas Huevo Posee la lisozima ( muramidasa ), que destruye la pared celular de bacterias Gram positivas. En la albúmina del huevo existe la avidina , sustancia que actúa contra algunas bacterias y levaduras.

21. Clavo T iene eugenol (aceite esencial), que actúa contra bacterias  ( Bacillus , S. aureus , Aeromonas ,  y  Enterobacteriaceae ) Mora, Ciruela y frutilla Poseen el ácido benzoico con acción bactericida y fungicida, siendo más eficaz en valores de pH entre 2,5 y 4,5.

22. Canela Tiene aldehído cinámico y eugenol , que actúan contra mohos y bacterias, respectivamente. Ajo Tiene alicina , sustancia que combate la  Salmonella, Shigella , micobacterias , S. aureus , Leuconosac mesenteroides , C. botulinum , Candida albicans , A. flavus  y  Penicillium , entre otras. Leche En la leche cruda existen muchos grupos de sustancias con actividad antimi-crobiana , como el sistema lactoperoxidasa , lactoferrina y otras proteínas que se asocian al hierro, protegiendo la leche contra el deterioro e inhibiendo el desarrollo de bacterias patogénicas.

23. Factores extrínsecos Temperatura Humedad Microorganismos halófilos.

24. Este es uno de los factores más importantes que actúan sobre el crecimiento de los microorganismos . Determina el estado físico del agua en un determinado medio y, por tanto, su mayor o menor disponibilidad para el crecimiento de los microorganismos. La mayor parte de los microorganismos proliferan a temperaturas medias superiores o iguales a 20 °C . TEMPERATURA

25. Los microorganismos se clasifican en función de la temperatura en tres grandes grupos : 1. Los psicrótrofos y psicrófilos . Los psicrófilos son gérmenes adaptados al frío. Se desarrollan a 0 °C con un óptimo de crecimiento comprendido entre 15 y 20 ° C . Los psicrótrofos más conocidos, son capaces de adaptarse y desarrollarse a temperaturas próximas a 0 °C, pero tienen un óptimo de crecimiento entre 25 y 35 °C , lo que les aproxima a los mesófilos .

26. 2. Los mesófilos . Se multiplican a temperatura entre 20 y 45 °C con un óptimo de crecimiento de 37 ° C. Se encuentran en alimentos almacenados a temperatura ambiente o en alimentos refrigerados cuando se ha roto la cadena de frío. 3. Los termófilos. Son capaces de desarrollarse a temperaturas elevadas, entre 45 y 65 °C , con un óptimo de 55 ° C. Presentan una tasa de crecimiento muy elevada, pero con una duración corta. Pueden encontrarse en el agua, el aire y el suelo.

27. Factores extrínsecos Temperatura Humedad Microorganismos halófilos. Factores extrínsecos

28. La humedad relativa influye directamente sobre la actividad de agua del alimento. Si un alimento con baja actividad de agua está almacenado en un ambiente con alta humedad relativa, la actividad de agua de ese alimento aumenta, permitiendo la multiplicación de microorganismos. La combinación entre humedad relativa y temperatura no puede ser despreciada. Cuanto mayor es la temperatura de almacenaje, menor la humedad relativa , y viceversa. Modificando el gas de la atmósfera es posible retardar el deterioro sin disminuir la humedad relativa. HUMEDAD

29. Factores extrínsecos Temperatura Humedad Microorganismos halófilos.

30. MICROORGANISMOS HALÓFILOS Según la etimología, el término halófilo, proviene del griego  halo  que significa “sal”, y  filo  que toma el significado de “el amante de algo”, por lo que su traducción literal sería  amante de la sal. N o todos los microorganismos aguantan la misma cantidad de salinidad. L os halófilos moderados y halófilos débiles : que son todos aquellos que soportan una salinidad de entre el 5% y el 20% H alófilos extremos: conforman todos aquellos que soportan un nivel de salinidad de entre un 20% y 30% de concentración en adelante

31. Los halófilos moderados: N o están compuestos por haloarqueas pero podemos encontrar algunos “representantes” de los eucariotas como algunas algas, hongos filamentosos, protozoos y levaduras pero el microorganismo más destacado en este grupo de halófilos son las bacterias halófilas moderadas o  cianobacterias  que forman tapetes microbianos, y otras bacterias anaerobias como pueden ser las bacterias rojas y verdes del azufre y las de no azufre. También se pueden encontrar bacterias de Gram negativo así como de Gram positivo Las arqueas que se caracterizan por presentar altos requerimientos de sal para vivir reciben el nombre de haloarqueas

32. Los  halófilos extremos: - Contienen en su gran mayoría a microorganismos halófilos extremos pertenecientes a la familia de las haloarqueas o halobacteriaceae , la cual presenta una variedad notable de morfologías distintas, destacando entre todas, la morfología de la  halobacterium salinarium  de la cual se ha logrado obtener su genoma de forma completa

33. Un brote de  Enfermedades transmitidas por alimentos (ETA)  es definido como un incidente en el que dos o más personas presentan una enfermedad semejante después de la ingestión de un mismo alimento y los análisis epidemiológicos apuntan al alimento como el origen de la enfermedad. ENFERMEDADES TRASMITIDAS POR ALIMENTOS ETAS

34. Los brotes y casos de ETA registrados representan apenas la "punta del iceberg ". La probabilidad de que un brote o caso se reconozca y notifique por las autoridades de salud depende, entre otros factores, de la comunicación de los consumidores, del relato de los médicos y de las actividades de vigilancia sanitaria de las secretarías municipales, departamentales y provinciales de salud.

35. Los alimentos involucrados con más frecuencia en las epidemias y casos de ETA son aquellos de origen animal En el 48% de las epidemias ocurridas entre 1973 y 1987 en los EUA, donde se identificó el vehículo, los productos involucrados eran carne bovina, huevos, carne porcina, carne de aves, pescados, crustáceos, moluscos, o productos lácteos. Para que ocurra una ETA, el patógeno o su(s) toxina(s) debe(n) estar presente(s) en el alimento.

36. En la mayoría de los casos de ETA : El patógeno debe estar presente en cantidad suficiente como para causar una infección o para producir toxinas . El alimento debe ser capaz de sustentar el crecimiento de los patógenos, o sea, debe presentar características intrínsecas que favorezcan el desarrollo del agente .

37. El alimento debe permanecer en la zona de peligro de temperatura durante tiempo suficiente como para que el organismo patógeno se multiplique y/o produzca toxina. Otras condiciones extrínsecas deben prevalecer para que esta multiplicación y/o producción de toxina sea favorecida . Debe ingerirse una cantidad (porción) suficiente del alimento conteniendo el agente, para que la barrera de susceptibilidad del individuo sea sobrepasada.

38. Las ETA pueden clasificarse en infecciones, intoxicaciones o infecciones mediadas por toxina . La infección transmitida por alimentos es una enfermedad que resulta de la ingestión de alimentos conteniendo microorganismos patógenos vivos, como  Salmonella ,  Shigella , el virus de la hepatitis A,  Trichinella spirallis  y otros . La intoxicación causada por alimento ocurre cuando las toxinas producidas por bacterias o mohos están presentes en el alimento ingerido o elementos químicos en cantidades que afecten la salud . Las toxinas generalmente no poseen olor o sabor y son capaces de causar la enfermedad incluso después de la eliminación de los microorganismos.

39. CLASIFICACIÓN DE LAS ETAS SEGÚN AGENTE ETIOLÓGICO Enfermedades comunes transmitidas a través de los alimentos, causadas por: Bacterias Virus Protozoos y parásitos Toxinas en los mariscos

40. RESPONDO LOS SIGUIENTES CUESTIONAMIENTOS Establezco diferencias entre alimentos con alta acidez y baja acidez ¿Cuál es el valor de Aw ideal que favorece la proliferación de casi todos los microorganismos? Cito los diferentes grupos de actividad de agua, sus valores y ejemplifico cada uno estableciendo sus características diferenciales Citar tipos de microorganismos según sus exigencias en oxígeno, diferencio cada uno de ellos Citar fuentes de nutrientes para crecimiento microbiano según el contenido nutricional Citar la clasificación de los microorganismos en función a la temperatura. Establezco diferencias entre ellos Citar los microorganismos halófilos ¿Qué son las ETAS? Citar clasificación

41. BIBLIOGRAFÍA 1. https ://aconsa-lab.com/ph-en-alimentos-importancia/#:~:text=El%20pH%20es%20un%20factor,actividad%20acuosa%20y%20la%20salinidad . 2. https ://convet.net/la-actividad-de-agua-en-los-alimentos / 3 . https://fbkmexico.com/factores-que-afectan-al-desarrollo-bacteriano / 4. https://www.educa2.madrid.org/web/argos/inicio/-/ book/explotacion-de-la-sal-en-la-historia-y-medios-halofilos?controlPanelCategory=portlet_book_viewer_WAR_cms_tools &_ book_viewer_WAR_cms_tools_chapterIndex=0a71463d-32e5-44e2-ab04-5a0041c99359 5. https:// www.paho.org/es/temas/enfermedades-transmitidas-por-alimentos 6. https://www.inan.gov.py/site/? page_id=60 7. https:// dgvs.mspbs.gov.py/wp-content/uploads/2022/11/Manual-de-Vigilancia-de-ETA.pdf