Desafios para a indústria de alimentos: cepas resistentes e biofilmes

Entre os desafios da indústria de alimentos, estão as cepas resistentes e os biofilmes. Um dos microrganismos mais preocupantes é a Listeria, devido aos problemas de saúde associados a ela. Podem ser encontradas cepas persistentes de L. monocytogenes na indústria de alimentos, que são capazes de sobreviver por meses e até anos, que normalmente são diferentes das cepas que são introduzidas diariamente por matérias-primas, e isso pode ser explicado pelos seguintes fatores:

a) Sobrevivência à desinfecção: nos processos de desinfecção sempre há a sobrevivência de algumas células, mesmo que seja em uma proporção muito baixa, já que a desinfecção não é o mesmo que a esterilização.

b) Concentrações subletais de desinfetante: quando se desinfeta por spray ou pulverização sobre superfícies molhadas, pode-se diluir o desinfetante em alguns pontos e consequentemente reduzir a concentração a valores subletais, o que possibiltaria a adaptação de células aos desinfetantes.

c) Zonas de refúgio das bactérias: quando se limpa e se desinfecta uma indústria de alimentos, sempre há locais onde os procedimentos são ineficazes, porque as soluções de detergente e/ou desinfetante não chegam, não penetram bem ou não há ação mecânica suficiente: frestas, poros, juntas, zonas pouco acessíveis ou não acessíveis, etc. Nestas zonas as bactérias podem sobreviver e proliferar, aderindo à superfície e formando biofilmes.

d) Formação de biofilmes: os biofilmes podem ser um importante exemplo de como a adaptação fisiológica (fenotípica) pode conferir resistência intrínseca aos biocidas. A maior resistência associada às bactérias no interior do biofilmes desaparece quando as células são extraídas e cultivadas novamente em meio de cultura.

A eliminação de cepas persistentes pode ser mais fácil do que a de biofilmes porque os mesmos são um caso particular de contaminação microbiológica. Os biofilmes são constituídos por agrupamento de bactérias aderidas entre si e à superfície. Essas bactérias encontram-se imersas em uma matriz gelatinosa e adesiva de natureza polimérica, constituída pelos microrganismos e uma mistura de proteínas, polissacarídeos, lipídios e ácidos nucleicos. Essa matriz exopolimérica pode também conter outros materiais não celulares procedentes do entorno em que o biofilme cresceu, como restos orgânicos, argila, metais, etc.

A aderência de bactérias a superfícies é um processo físico-químico determinado por forças eletrostáticas entre as células e as superfícies, que pode ser facilitado pela presença de flagelos, fimbiras e pili.

As etapas de formação de biofilmes são:

1) Contato e aderência da bactéria sobre a superfície;

2) Formação de microcolônias;

3) Comunicação entre as moléculas através do mecanismo chamado de quorum sensing e a produção da matriz extracelular;

4) Crescimento do biofilme através da assimilação de substrato e crescimento de colônias;

5) Dispersão por desprendimento de partes, e essas aderem a outras superfícies possibilitando a expansão do biofilme.

Em resumo, um biofilme consiste em colônias de microrganismos ligados entre si e ligados a um suporte sólido, que lhes proporciona estabilidade, nutrientes e proteção. Consiste em células microbianas circundadas por uma matriz formada por partículas poliméricas extracelulares (EPS), como proteínas e polissacarídeos.

Um biofilme facilita a proliferação de microrganismos pelo fornecimento de proteção, umidade e um ambiente rico em nutrientes.

A matriz pegajosa, densa e muito viscosa representa uma defesa física que protege os microrganismos de forma extremamente eficaz contra a agressão externa.

Biofilmes geralmente são formados por diversas espécies como bactérias, mofos, algas, etc. Eles se desenvolvem nas superfícies favoráveis a sua adesão (poros, ranhuras e superfícies rugosas) e também superfícies que têm um programa de limpeza e desinfecção ineficiente.

A presença de biofilmes na indústria de alimentos é preocupante. As condições ambientais que podemos encontrar dentro de uma indústria de alimentos favorecem, em muitos casos, a presença de uma ecologia microbiana muito diversificada, que pode abrigar microrganismos patogênicos com capacidade de formar biofilmes como Listeria monocytogenes, Salmonella enterica, Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa.

Assim, a identificação do biofilme através da reação com a matriz exopolimérica tem sido a forma mais adequada. Remover um biofilme de uma superfície é muito difícil, mas não é impossível quando se tem suporte de um especialista para adequar o procedimento de sanitização.

Muitas vezes não é suficiente aumentar a concentração dos desinfetantes e se faz necessária a utilização de detergentes especiais para a quebra e desintegração da matriz polimérica, para que o componente ativo de um biocida de amplo espectro possa penetrar na massa viscosa e interagir com todas as diferentes espécies presentes, causando a morte das células microbianas.

Carla Lima Gomes é engenheira de alimentos (UFSC) e Mestre em Qualidade Total (Unicamp).

Texto baseado no livro: Listeria Monocytogenes – 2 Ed. Betelgeux, 2013, escrito por E. O. Iranzo; R.B. Navarro; J.J.C.Gascó, A. M. Cucart; F.L. Cartón.

Referência e imagem: http://www.betelgeux.es/blog/2019/11/08/bihttp://www.betelgeux.es/blog/2019/11/08/bi

Com informações de Food Safety Brazil.