Curva di Crescita Batterica

Presentazione sul tema: "Curva di Crescita Batterica"— Transcript della presentazione:

1 Curva di Crescita Batterica
Fase di Latenza Fase Esponenziale Fase Stazionaria Fase di Morte Numero di Cellule Tempo

2 ACCRESCIMENTO CELLULARE
da 102 cellule (No) a 108 (Nt) in 1 ml in 10 ore (t) N = log 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

3 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. P aw = —— P0

4 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

5 Gruppi di Microrganismi
Valore minimo di aw Gruppi di Microrganismi Microrganismi (generi o specie) 0,97-0,96 Bacilli Gram Negativi 0,97 Pseudomonas C. botulinum tipo E 0,96 Acinetobacter, E. Coli, Klebsiella Shigella, C. botulinum tipo E 0,95-0,91 Maggior parte dei batteri 0,95 Salmonella e altre, Enterobacteriacee Bacillus, Clostridium, Microbacterium 0,94 Lactobacillus, Streptoccocus, Pediococcus 0,94-0,87 Lieviti Candita utilis 0,88 Maggior parte dei lieviti patogeni 0,87 Debaryomyces 0,90-0,86 Cocchi Gram positivi 0,90 Micrococcus 0,86 Staphylococcus aureus 0,93-0,80 Muffe 0,93 Rhizopus nigricans 0,83 Penicillium expansum 0,81 Penicillium patulum 0,80 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 flavus 0,77 A. ochraceus 0,70 A. glaucus 0,69 Chrysosporium fastidium 0,60 Xeromyces bisporus

6 PH Microrganismi pH Min pH max Acidoresistenza Micrococcus sp 5,6 8,1
bassa pHmin > 5,0 Pseudomonas aeruginosa 8,0 Bacillus stearothermophilus 5,2 9,2 Clostridium botulinum tipo E 5,0-5,2 8,6 media pHmin > 5,0-4,0 Colostridium sporogenes 5,0 9,0 Bacillus cereus 4,9 9,3 Vibrio parahaemolyticus 4,8 11,0 Clostridium botulinucum Tipo A e B 4,5 8,5 Staphylococcus aureus 4,0 9,8 Salmonelle 4,0-4,5 8,0-9,6 Escherichia coli 4,4 Proteus vulgaris Strptococco lactis 4,3-4,8 Batteri lattici Lactobacillus spp. 3,8-4,4 7,2 forte pHmin < 4,0 Batteri acetici Acetobacter acidophilus 2,6 4,3 Lieviti Saccaromyces cerevisiae 2,3 Funghi Pennicillium italicum 1,9 Aspergillus oryzae 1,6

7 Intervallo di pH Alimento pH Alcalino pH > 7,2 Albume d'uovo sino a 9,6 Neutro Latte 7,0-6,8 pH 7,0-6,5 Gamberetti Ostriche 6,7-6,3 Pollame Debolmente acido pesce 6,6-5,7 pH 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 5,3-4,5 pH 5,3-4,5 Acido Verdura acida 4,5-3,5 pH 4,5-3,7 pomodori 4,4-4,0 ypgurt 4,2-3,8 maionese 4,1-3,0 molti tipi di frutta 4,5-3,0 Fortemente acido crauti 3,7-3,1 pH < 3,7 mele, succo di mele 3,5-3,3 prugne 3,0-2,8 limoni 2,4-2,2

8 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 Batteri min °C Optimum °C Max °C Psicrofili -5 30 Psicrotofi 15-25 37 Mesofili 10 30-37 45 Termotrofi 20 50 Termofili 40 55 65

9 LA TERMORESISTENZA 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

10 Gruppo o specie patogene
D a 65,5°C Mycobacterium tuberculosis 0,20-0,30 Brucellasp. 0,10-0,20 Coxiella burnetii 0,50-0,60 Salmonella (non 775W) 0,02-0,25 Salmonella Senftenberg 775W 0,80-1,00 Staphylococcus aureus 0,2-2,00 Streptococcus pyogenes D a 82°C Clostridium botulinum E (spore) 0,1-3,00 Batteri asporigeni, lieviti, muffe 0,5-3,00

11 Clostridium botulinum
Appartenente 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

12 Clostridium botulinum
Le tossine 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 La dose fatale di tossina A per un uomo è 10-8 g 1 g di tossina può uccidere 100 milioni di persone

13 Clostridium botulinum
Patologia La malattia si manifesta dopo 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

14 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

15 Contaminazione Alimentare
Clostridium botulinum Contaminazione Alimentare I serbatoi naturali di Cl. Botulinum sono: Suolo Feci animali Acque dolci e marine Gli alimenti più coinvolti nei casi di intossicazione umana sono: Conserve domestiche sott’olio non acide mantenute a +10° Cibi conservati con spezie, affumicati, confezionati sottovuoto, consumati crudi. Formaggi a pasta molle raramente

16 Clostridium botulinum
Prevenzione Accurata pulizia degli alimenti messi in conserva Utilizzazione di prodotti freschi Sterilizzazione delle conserve col calore Conservazione delle semiconserve in ambiente fresco Salatura a regola d’arte Rispetto delle tabelle di sterilizzazione e del contenuto di sale Controlli batteriologici significativi del prodotto Sorveglianza ed igiene della distribuzione

17 La maggior parte dei ceppi di E. coli non è dannosa
Escherichia coli Fa parte della microflora dell’intestino dell’uomo e degli animali a sangue caldo Mantenimento della fisiologia intestinale Enterobatteriaceae  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

18 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

19 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)

20 Escherichia coli E. Coli O157
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

21 Escherichia coli Contaminazione
Carne: 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)

22 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

23 Salmonella Batterio 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

24 Salmonella Tossine 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

25 Salmonella Patologia LE GASTROENTERITI  tossinfezione alimentare
S. typhimurium, S. enteritidis Incubazione: ore Segni clinici: vomito, diarrea talvolta sanguinante, dolori addominali, febbre alta Durata della fase acuta: ore Dose infettante: >104 cellule Cura: i sintomi regrediscono spontaneamente  terapia reidratante, antibiotica in casi gravi Negli individui immuodepressi può raramente sopravvenire la morte

26 Salmonella Patologia 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: cellule Cura: isolamento del paziente, terapia antibiotica, disinfezione ambientale

27 Salmonella Contaminazione Contaminazione
L’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).

28 ContaminazioneAlimentare
Salmonella ContaminazioneAlimentare Gli 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.

29 Salmonella Le 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

30 PRINCIPALI FATTORI RESPONSABILI DI
CONTAMINAZIONE - Errori nella preparazione (es. lasciare cibi a temperatura 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

31 Le contaminazioni degli alimenti possono essere:
PRIMARIE SECONDARIE 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 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

32 e poi ci sono le… CONTAMINAZIONI CROCIATE
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

33 PREVENIRE LE CONTAMINAZIONI CROCIATE
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 

34 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.

35 CONSERVAZIONE Atmosfera gassosa Chimici Fisici Biologici Abbassamento di aw Irradiazione Riscaldamento Raffreddamento Radiazioni UV, β e γ Conservanti Salamoia Affumicatura Disidratazione Essiccamento Affumicatura Congelamento Salatura Aggiunta di zucchero Salamoia Pastorizzazione Cottura Sterilizzazione Congelamento Refrigerazione Atmosfere modificate CO2 , N2 , sotto vuoto Fermentazione lattica

36

37